éjszaka A Panamai Barro Colorado-szigetre esik. Egy arany fény fürdik a trópusi erdő számtalan árnyalatú zöld. Ebben az elvarázsolt órában az erdő lakói nyersek. Üvöltő majmok morognak. Madarak fecsegnek. A rovarok a potenciális társaknak trombitálják jelenlétüket. Más hangok csatlakoznak a csetepatéhoz-túl magasra hívják az emberi füleket. Az éjszaka felé tartó vadászokból származnak: denevérek.

ezeknek a vékony ragadozóknak egy része hatalmas rovarokat vagy akár gyíkokat fog el, amelyeket visszavisznek a kakasokba., A denevérek érzékelik a környezetüket, és úgy találnak zsákmányt, hogy felhívják és hallgatják a visszhangokat, amint ezek a hangok visszapattannak a tárgyakról. Ezt a folyamatot echolokációnak (Ek-oh-loh-Kay-shun) nevezik.

a közönséges nagyfülű denevéreknek orruk felett húsos szárnyuk van, amely segíthet az általuk előállított hangok irányításában. Nagy fülük elkapja a környezetben lévő tárgyakról pattogó hívások visszhangját. I. Geipel

Ez” egy érzékszervi rendszer, amely egyfajta idegen számunkra ” – mondja Inga Geipel viselkedési ökológus., Azt vizsgálja, hogy az állatok hogyan hatnak a környezetükre a Smithsonian trópusi Kutatóintézetben, Gamboában, Panamában. Geipel úgy gondolja, hogy az echolokáció a hang világában jár. “Ez olyan, mintha alapvetően zene lenne körülötted” – mondja.

az echolocation működése miatt a tudósok már régóta úgy gondolták, hogy a denevérek nem találnak apró rovarokat, amelyek még mindig egy levélen ülnek. Egy ilyen bogárról pattogó visszhangot a levélből visszavert hang elfojtana, rájöttek.

A denevérek nem vakok., De a hangra támaszkodnak olyan információkra, amelyeket a legtöbb állat a szemével kap. Sok éven át a tudósok úgy gondolták, hogy ez korlátozza a denevér világnézetét. De az új bizonyítékok felborítják ezeket az ötleteket. Felfedi, hogy más érzékek hogyan segítik a denevéreket a kép kitöltésében. A kísérletek és a technológia segítségével a kutatók még a legjobb képet kapják arról, hogy a denevérek hogyan “látják” a világot.

Panamában a Geipel a közös nagyfülű denevérrel, a Micronycteris microtis-szal működik. “Nagyon boldog vagyok, hogy nem hallom őket, mert azt hiszem, hogy … fülsiketítő lenne” – mondja., Ezek az apró denevérek súlya körülbelül annyi, mint egy érme-öt-hét gramm — 0,18-0,25 uncia). Szuper bolyhosak, nagy fülük van, Geipel jegyzetek. És van egy” csodálatos, gyönyörű ” orrlevele, mondja. “Közvetlenül az orrlyukak felett van, és szív alakú húsos szárny.”Ez a szerkezet segíthet a denevéreknek a hangsugár irányításában, ő és néhány kollégája megtalálta.

egy denevér (M. microtis) szitakötővel repül a szájában. Az új kutatások kimutatták, hogy a denevérek szögben közelítik meg a leveleket, hogy rovarokat találjanak, amelyek még mindig rájuk ülnek. I., Geipel

Az ilyen gondolkodás azt sugallta, hogy a denevérek nem tudják elkapni a szitakötőket. Éjszaka, amikor a denevérek ki vannak téve, a szitakötők “alapvetően a növényzetben ülnek, remélve, hogy nem eszik meg” – mondja Geipel. A szitakötőknek nincs fülük — még egy denevért sem hallanak. Így elég védtelenek maradnak, miközben csendben ülnek.

de a csapat észrevette, hogy M. microtis úgy tűnik, hogy a szitakötőkön ünnepel. “Alapvetően minden, ami a bat poop és a szitakötő szárnyai alatt maradt” – jegyezte meg Geipel. Tehát hogyan találtak a denevérek egy rovarot a leveles sügérén?,

Call and response

Geipel elfogott néhány denevért, és kísérletekre ketrecbe zárta őket. Nagy sebességű kamera segítségével kollégáival figyelte, hogy a denevérek hogyan közelítették meg a levelekhez ragadt szitakötőket. Mikrofonokat helyeztek el a ketrec körül. Ezek nyomon követték a denevérek helyét, ahogy repültek és telefonáltak. A denevérek soha nem repültek egyenesen a rovarok felé, a csapat észrevette. Mindig oldalról vagy alulról csapódtak be. Ez azt sugallta, hogy a megközelítés szöge kulcsfontosságú volt a zsákmányuk megszólításához.,

egy denevér lecsap egy ülő katydid felé alulról, ahelyett, hogy egyenesen bejönne. Ez a mozgás lehetővé teszi a denevérek ugrál az intenzív hangsugár el, míg visszhangok ki a rovar visszatér a denevér füle.I. Geipel et al./ Jelenlegi Biológia 2019.

az ötlet teszteléséhez Geipel csapata robot denevérfejet épített. A hangszórók hangokat adtak ki, mint egy denevér szája. És egy mikrofon utánozta a füleket. A tudósok szitakötővel és szitakötő nélkül játszottak denevérhívásokat egy levél felé, és rögzítették a visszhangokat., A denevérfej mozgatásával feltérképezték, hogy a visszhangok hogyan változtak a szöggel.

A denevérek a leveleket tükrökként használták a hang tükrözésére-találták a kutatók. Közeledjünk a levéltetőhöz, és a hangsugár visszaverődése minden mást felülír, ahogy a tudósok gondolták. Ez hasonló ahhoz, ami akkor történik, ha egyenesen a tükörbe néz, miközben zseblámpát tart, Geipel megjegyzi. A zseblámpa visszavert sugara “vakítja” Önt. De álljon oldalra,és a gerenda szögben pattog. Ez történik, amikor a denevérek szögben csapódnak be., A szonárnyaláb nagy része visszaverődik, lehetővé téve a denevérek számára, hogy észleljék a rovarról pattogó gyenge visszhangokat. “Azt hiszem, még mindig keveset tudunk arról, hogyan használjuk az echolokációjukat, és mire képes ez a rendszer” – mondja Geipel.

A denevérek képesek lehetnek megkülönböztetni a hasonló kinézetű tárgyakat. Például Geipel csapata megfigyelte, hogy a denevérek úgy tűnik, képesek megmondani a botoknak tűnő rovarokból származó gallyakat. “Nagyon pontos megértésük van egy talált tárgyról” – jegyzi meg Geipel.

mennyire pontos?, Más tudósok kiképzik a denevéreket a laborban, hogy megpróbálják kibogozni, mennyire világosan érzékelik az alakzatokat.

nevelők és szülők, iratkozzon fel a Cheat Sheet

Heti frissítések, hogy segítsen használni a tudományos hírek a diákok a tanulási környezet

tenyérnyi kölykök

denevérek lehet tanulni egy-két trükk, és úgy tűnik, hogy élvezze a munka kezeli. Kate Allen neurológus a baltimore-i Johns Hopkins Egyetemen, Md. Ő hasonlítja az Eptesicus fuscus denevérek, hogy ő dolgozik a ” kis tenyér méretű kölykök.,”Ez a faj közös neve, a nagy barna denevér, egy kicsit téves elnevezés. “A test körülbelül csirke-nugget méretű, de a tényleges szárnyfesztávolsága olyan, mint 10 hüvelyk” – jegyzi meg Allen.

Allen kiképzi denevéreit, hogy megkülönböztesse a két különböző formájú tárgyat. Olyan módszert használ, amelyet a kutya oktatók használnak. Egy klikkelővel olyan hangot ad ki, amely megerősíti a kapcsolatot a viselkedés és a jutalom között — itt egy remek mealworm.

Debbie, egy E. fuscus denevér, egy mikrofon előtti platformon ül egy edzésnap után., A vörös fény lehetővé teszi a tudósok számára, hogy lássák, mikor dolgoznak denevérekkel. De a denevérek szeme nem látja a vörös fényt, így visszhangzik, mintha a szoba teljesen sötét lenne.K. Allen

egy sötét szobában, visszhangmentes habgal bélelve, a denevérek egy dobozban ülnek egy platformon. Szembenéz a doboz nyílásával, és visszhangzik az előttük lévő tárgy felé. Ha ez egy súlyzó alakú, egy képzett denevér felmászik a platformra, és kap egy élvezet. De ha a denevér érzékel egy kockát,akkor meg kell maradnia.

kivéve, hogy valójában nincs objektum., Allen olyan hangszórókkal trükközik denevéreivel, amelyek olyan visszhangokat játszanak, amelyeket egy ilyen alakú tárgy tükrözne. Kísérletei ugyanazokat az akusztikai trükköket használják, amelyeket a zenei producerek használnak. A fancy software, tudnak, hogy egy dal hangzik, mint azt rögzítették egy echo-y katedrális. Vagy torzítást adhatnak hozzá. A számítógépes programok ezt a hang megváltoztatásával teszik.

Allen rögzítette a denevérhívások visszhangjait, amelyek egy valódi súlyzóról vagy kockáról pattogtak különböző szögekből. Amikor a dobozban lévő denevér hív, Allen a számítógépes programot használja, hogy ezeket a hívásokat visszhangokká alakítsa, amit a denevér hallani akar., Ez lehetővé teszi Allen számára, hogy ellenőrizze, milyen jelet kap a denevér. “Ha csak hagyom, hogy a fizikai tárgyuk legyen, megfordíthatják a fejüket, és sok szöget zárhatnak be” – magyarázza.

Allen olyan szögekkel teszteli a denevéreket, amelyeket még soha nem hangzott el. Kísérlete azt vizsgálja, hogy a denevérek képesek-e valamit tenni, amit a legtöbb ember könnyen megtehet. Képzeljünk el egy tárgyat, például egy széket vagy egy ceruzát. Az elmédben, lehet, hogy képes lesz megfordítani. És ha látsz egy széket a földön ülve, tudod, hogy ez egy szék, nem számít, milyen irányba néz.,

Allen kísérleti kísérleteit a koronavírus világjárvány késleltette. Csak azért mehet a laborba, hogy gondoskodjon a denevérekről. De azt feltételezi, hogy a denevérek még akkor is felismerhetik a tárgyakat, ha új szögekből látják őket. Miért? “Tudjuk, hogy a vadászatuk során bármilyen szögből felismerik a rovarokat” – mondja.

a kísérlet segíthet a tudósoknak abban is, hogy megértsék, mennyi denevérnek kell megvizsgálnia egy tárgyat a mentális kép kialakításához. Elég egy vagy két visszhang? Vagy sok szempontból hívássorozatot vesz igénybe?

egy dolog világos., Ahhoz, hogy elkapjon egy rovarot útközben, a denevérnek többet kell tennie, mint felvenni a hangját. Nyomon kell követnie a hibát.

követed?

Képzeljen el egy zsúfolt folyosót, talán egy iskolában a COVID-19 világjárvány előtt. A gyerekek a szekrények és az osztálytermek között rohannak. De ritkán ütköznek az emberek. Ez azért van, mert amikor az emberek egy személyt vagy tárgyat látnak mozgásban, az agyuk megjósolja az utat. Talán gyorsan reagáltál, hogy elkapj egy hulló tárgyat. “Mindig előrejelzést használ” – mondja Clarice Diebold. Biológus, aki az állatok viselkedését tanulmányozza a Johns Hopkins Egyetemen., Diebold azt vizsgálja, hogy a denevérek megjósolják-e az objektum útját is.

mint Allen, Diebold és kollégája, Angeles Salles denevéreket képzett, hogy üljenek egy platformon. Kísérleteik során a denevérek egy mozgó mealworm felé mozognak. A squirming snack egy motorhoz van kötve, amely balról jobbra mozgatja a denevérek előtt. A fotók azt mutatják, hogy a denevérek feje mindig kissé elfordul a cél előtt. Úgy tűnik, hogy a hívásokat azon az úton irányítják, amelyen elvárják, hogy a húsféreg vegye.,

egy motorhoz kötött mealworm egy kék nevű denevér előtt halad. Kék felhívja és elmozdítja a fejét a féreg előtt, ami arra utal, hogy arra számít, hogy a snack milyen utat fog megtenni. Angeles Salles

a denevérek ugyanezt teszik akkor is, ha az út egy része el van rejtve. Ez szimulálja, mi történik, ha például egy rovar repül egy fa mögött. De most a denevérek megváltoztatják echolokációs taktikájukat. Kevesebb hívást kezdeményeznek, mert nem kapnak annyi adatot a mozgó étkezési féregről.,

a vadonban a lények nem mindig kiszámíthatóan mozognak. Tehát a tudósok összezavarják a mealworm mozgását, hogy megértsék, vajon a denevérek pillanatról pillanatra frissítik-e előrejelzéseiket. Egyes tesztek során az étkezési féreg akadály mögött mozog, majd felgyorsul vagy lelassul.

és a denevérek alkalmazkodnak.

amikor a zsákmányt elrejtik, és egy kicsit túl korán vagy egy kicsit későn bukkan fel, a denevérek meglepetése megjelenik a hívásukban-mondja Diebold. A denevérek gyakrabban hívnak, hogy több adatot kapjanak. Úgy tűnik, hogy frissítik mentális modelljüket arról, hogy a húsféreg hogyan mozog.,

Ez nem meglepő Diebold, mivel a denevérek képzett rovarfogók. De ő sem veszi magától értetődőnek ezt a képességet. “A denevérek korábbi munkája arról számolt be, hogy nem tudják megjósolni” – jegyzi meg.

the booty scoop

de a denevérek nem csak fülükön keresztül veszik fel az információkat. Más érzékekre van szükségük, hogy segítsenek megragadni a grubot. A denevérek hosszú, vékony csontokkal vannak elrendezve, mint az ujjak. A mikroszkopikus szőrszálakkal borított membránok nyúlnak közöttük. Ezek a szőrszálak lehetővé teszik a denevérek számára, hogy érzékeljék az érintést, a légáramlást és a nyomásváltozást. Az ilyen jelek segítenek a denevéreknek a repülés irányításában., De ezek a szőrszálak is segíthetnek a denevéreknek az útközben történő étkezés akrobatikájában.

ennek az ötletnek a teszteléséhez Brittney Boublil kitalálta a denevér testét-a szőreltávolítást. Egy viselkedési idegtudós, Boublil ugyanabban a laborban dolgozik, mint Allen és Diebold. Eltávolítása haj egy denevér szárny nem minden, hogy különbözik attól, hogy néhány ember megszabadulni magukat a nem kívánt testszőrzet.

mielőtt bármilyen batwings kap meztelen, Boublil vonatok neki nagy barna denevérek elkapni egy lógó mealworm. A denevérek echolocate ahogy repülnek felé élvezet. Ahogy megragadják, fel-alá hozzák a farkukat, a hátukat használva, hogy elkapják a férget., A fogás után a farok a denevér szájába dobja a díjat — miközben még mindig repülnek. “Nagyon tehetségesek” – mondja. A Boublil nagy sebességű kamerákkal rögzíti ezt a mozgást. Ez lehetővé teszi számára, hogy nyomon kövesse, mennyire sikeresek a denevérek a mealwormok megragadásában.

egy denevér felfordítja a farkát, hogy elkapjon egy mealwormot, és a szájába vigye. A piros vonalak az echolocating denevér által készített hangok vizuális ábrázolása. Ben Falk

akkor itt az ideje a Nair vagy a Veet alkalmazásának., Ezek a termékek olyan vegyi anyagokat tartalmaznak, amelyeket az emberek a nem kívánt haj eltávolítására használnak. Kemények lehetnek a finom bőrön. Tehát Boublil hígítja őket, mielőtt egy denevérszárnyra vágná őket. Egy vagy két perc múlva meleg vízzel törli mind a vegyi anyagot, mind a hajat.

hiányzik ez a finom haj, a denevéreknek most több nehézségük van a zsákmány elkapásában. Boublil korai eredményei arra utalnak, hogy a denevérek gyakrabban hagyják ki a férget a farkuk és a szárnyszőrzetük nélkül. A szőrtelen denevérek is több időt töltenek a zsákmányuk megközelítésével., Boublil szerint ezek a denevérek nem kapnak annyi információt a légáramlásról-olyan adatokról, amelyek segíthetnek nekik a mozgások beállításában. Ez megmagyarázhatja, hogy miért szánnak rá időt a repülésre és az echolokációra.

Ezek az új megközelítések részletesebb képet mutatnak arról, hogy a denevérek “látják” a világot. Sok korai megállapítás az echolocációról — amelyet az 1950 — es években fedeztek fel-még mindig igaz, mondja Boublil. De a nagy sebességű kamerákkal, díszes mikrofonokkal és slick szoftverekkel végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy a denevérek kifinomultabb képet mutathatnak, mint azt korábban feltételezték., Számos kreatív kísérlet segít a tudósoknak teljesen új módon bejutni a denevérek fejébe.