Iată ce liliecii ” văd ” atunci când explorează lumea cu sunet

noaptea cade pe insula Barro Colorado din Panama. O strălucire aurie scaldă nenumăratele nuanțe de verde ale pădurii tropicale. În această oră fermecată, locuitorii pădurii cresc răgușiți. Maimuțele urlătoare mârâie. Păsări palavrageala. Insectele își trâmbițează prezența potențialilor colegi. Alte sunete se alătură luptei-apeluri prea înalte pentru ca urechile umane să audă. Vin de la vânători care se îndreaptă spre noapte: lilieci.unii dintre acești prădători Minioni prind insecte uriașe sau chiar șopârle pe care le târăsc înapoi în adăposturile lor., Liliecii își simt mediile și găsesc prada strigând și ascultând ecourile făcute în timp ce acele sunete sări de pe obiecte. Acest proces se numește ecolocație (Ek-Oh-loh-KAY-shun).

este „un sistem senzorial care este un fel de străin pentru noi,” spune comportament ecologist Inga Geipel., Ea studiază modul în care animalele interacționează cu mediile lor la Smithsonian Tropical Research Institute din Gamboa, Panama. Geipel se gândește la ecolocație ca la mersul printr-o lume a sunetului. „Este ca și cum ai avea muzică în jurul tău tot timpul”, spune ea.din cauza modului în care funcționează ecolocația, oamenii de știință au crezut de mult că liliecii nu vor putea găsi insecte mici care stau încă pe o frunză. Un ecou care sări de pe un astfel de bug ar fi înecat de sunetul reflectat din frunză, s-au gândit.liliecii nu sunt orbi., Dar se bazează pe sunet pentru informațiile pe care majoritatea animalelor le obțin cu ochii. Timp de mulți ani, oamenii de știință au crezut că acest lucru a limitat viziunea unui liliac asupra lumii. Dar noi dovezi răstoarnă unele dintre aceste idei. Este revelator modul în care alte simțuri ajuta lilieci umple în imagine. Cu experimente și tehnologie, cercetătorii se uită cel mai bine la modul în care liliecii „văd” lumea.în Panama, Geipel lucrează cu liliacul cu urechi mari, Micronycteris microtis. „Sunt destul de fericită că nu le pot auzi, pentru că cred că ar fi … asurzitoare”, spune ea., Aceste lilieci mici cântăresc aproximativ la fel de mult ca o monedă — cinci până la șapte grame (0, 18 până la 0, 25 uncie). Sunt super pufoase și au urechi mari, notează Geipel. Și au o frunză de nas „minunată, frumoasă”, spune ea. „Este chiar deasupra nărilor și este un fel de clapă cărnoasă în formă de inimă.”Această structură poate ajuta liliecii să-și dirijeze fasciculul sonor, au descoperit ea și unii colegi.

o astfel de gândire a sugerat că liliecii nu ar fi capabili să prindă libelule. Noaptea, când liliecii sunt afară, libelulele „stau practic în vegetație sperând să nu fie mâncate”, spune Geipel. Libelulele nu au urechi — Nici măcar nu pot auzi un liliac venind. Asta îi lasă destul de lipsiți de apărare în timp ce stau în tăcere.dar echipa a observat că M. microtis pare să sărbătoare pe libelule. „Practic, tot ceea ce a rămas sub adăpost este aripile de lilieci și libelule”, a observat Geipel. Deci, cum au găsit liliecii o insectă pe bibanul cu frunze?,Geipel a capturat niște lilieci și i-a adus într-o cușcă pentru experimente. Folosind o cameră de mare viteză, ea și colegii ei au urmărit cum liliecii s-au apropiat de libelule lipite de frunze. Au poziționat microfoane în jurul cuștii. Acestea au urmărit locațiile liliecilor în timp ce zburau și au dat telefoane. Liliecii nu au zburat niciodată direct spre insecte, a observat echipa. Întotdeauna au intrat din lateral sau de jos. Acest lucru a sugerat că unghiul de abordare a fost cheia pentru sondare prada lor.,

Pentru a testa această idee, Geipel echipa a construit un robot bat capul. Difuzoarele au produs sunete, ca o gură de liliac. Și un microfon imita urechile. Oamenii de știință au jucat apeluri de lilieci către o frunză cu și fără libelulă și au înregistrat ecourile., Prin mutarea capului de liliac în jurul valorii de, au cartografiat modul în care ecourile schimbat cu unghiul.

liliecii au folosit frunzele ca oglinzi pentru a reflecta sunetul, au descoperit cercetătorii. Abordați capul frunzei și reflecțiile fasciculului sonor copleșesc orice altceva, așa cum credeau oamenii de știință. Este similar cu ceea ce se întâmplă atunci când privești direct într-o oglindă în timp ce ții o lanternă, notează Geipel. Raza reflectată a lanternei vă” orbește”. Dar stați în lateral și fasciculul sare într-un unghi. Asta se întâmplă când liliecii se năpustesc într-un unghi., O mare parte a fasciculului sonar se reflectă departe, permițând liliecilor să detecteze ecouri slabe care se aruncă de pe insectă. „Cred că încă știm atât de puțin despre cum folosiți ecolocația lor și de ce este capabil acest sistem”, spune Geipel.liliecii pot fi chiar capabili să distingă între obiecte cu aspect similar. De exemplu, Echipa lui Geipel a observat că liliecii par să poată deosebi crenguțele de insecte care arată ca niște bastoane. „Ei au o înțelegere foarte precisă a unui obiect pe care îl găsesc”, notează Geipel.

cât de precis?, Alți oameni de știință antrenează lilieci în laborator pentru a încerca să descopere cât de clar percep formele.

Palmier de dimensiuni pui

Liliecii pot învăța un truc sau două, și ele par să se bucure de lucru pentru dulciuri. Kate Allen este neurolog la Universitatea Johns Hopkins din Baltimore, Md. Ea aseamănă liliecii eptesicus fuscus cu care lucrează cu ” cățeluși de mărimea palmierului.,”Numele comun al acestei specii, liliacul mare maro, este un nume greșit. „Corpul are dimensiuni de pui, dar anvergura reală a aripilor este de 10 inci”, notează Allen. Allen își antrenează liliecii pentru a distinge între două obiecte cu forme diferite. Folosește o metodă pe care o folosesc formatorii de câini. Cu un clicker, ea face un sunet care întărește legătura dintre un comportament și o recompensă — aici, un vierme nemaipomenit.

într-o cameră întunecată căptușită cu spumă anti-ecou, liliecii stau într-o cutie pe o platformă. Ele se confruntă cu deschiderea cutiei și ecolocalizează spre un obiect din fața lor. Dacă este o formă de gantere, o bâtă antrenată urcă pe platformă și primește un tratament. Dar dacă liliacul simte un cub, ar trebui să rămână pus.

cu excepția faptului că nu există nici un obiect., Allen își păcălește liliecii cu difuzoare care redau ecourile pe care le-ar reflecta un obiect de această formă. Experimentele ei folosesc unele dintre aceleași trucuri acustice folosite de producătorii de muzică. Cu un software fantezist, pot face un cântec să sune ca și cum ar fi fost înregistrat într-o catedrală echo-Y. Sau pot adăuga distorsiuni. Programele de calculator fac acest lucru modificând un sunet.Allen a înregistrat ecourile apelurilor de lilieci care au sărit de pe o gantere reală sau un cub din diferite unghiuri. Când Liliacul din cutie sună, Allen folosește programul de calculator pentru a transforma acele apeluri în ecourile pe care vrea să le audă liliacul., Asta îi permite lui Allen să controleze ce semnal primește liliacul. „Dacă i-aș lăsa să aibă obiectul fizic, ar putea întoarce capul și ar obține o mulțime de unghiuri”, explică ea.Allen va testa liliecii cu unghiuri pe care nu le-au mai auzit până acum. Experimentul ei explorează dacă liliecii pot face ceva ce majoritatea oamenilor fac cu ușurință. Imaginați-vă un obiect, cum ar fi un scaun sau un creion. În mintea ta, s-ar putea să-l răsturnați. Și dacă vedeți un scaun așezat pe pământ, știți că este un scaun indiferent de direcția în care se îndreaptă.,studiile experimentale ale lui Allen au fost întârziate de pandemia coronavirusului. Ea poate merge la laborator doar pentru a avea grijă de lilieci. Dar ea presupune că liliecii pot discerne obiectele chiar și atunci când le văd din unghiuri noi. De ce? „Știm că, privindu-i vânând, pot recunoaște insectele din orice unghi”, spune ea.de asemenea, experimentul poate ajuta oamenii de știință să înțeleagă cât de mult au nevoie liliecii pentru a inspecta un obiect pentru a forma o imagine mentală. Sunt suficiente unul sau două seturi de ecouri? Sau este nevoie de o serie de apeluri din mai multe unghiuri?

un lucru este clar., Pentru a prinde o insectă în mișcare, un liliac trebuie să facă mai mult decât să-și ridice sunetul. Trebuie să urmărească microfonul.

urmăriți?

Imaginați-vă un hol aglomerat, poate într-o școală înainte de pandemia COVID-19. Copiii se grăbesc între dulapuri și săli de clasă. Dar rareori oamenii se ciocnesc. Asta pentru că atunci când oamenii văd o persoană sau un obiect în mișcare, creierul lor prezice calea pe care o va lua. Poate că ați reacționat rapid pentru a prinde un obiect care se încadrează. „Folosești predicția tot timpul”, spune Clarice Diebold. E biolog care studiază comportamentul animalelor la Universitatea Johns Hopkins., Diebold investighează dacă liliecii prezic și calea unui obiect.la fel ca Allen, Diebold și colega ei, Angeles Salles, au antrenat lilieci să stea pe o platformă. În experimentele lor, liliecii ecolocalizează spre un vierme de masă în mișcare. Snack-ul squirming este aranjat până la un motor care îl mișcă de la stânga la dreapta în fața liliecilor. Fotografiile arată că capetele liliecilor se întorc întotdeauna ușor înaintea țintei lor. Ei par să direcționeze apelurile lor bazate pe calea pe care se așteaptă mealworm să ia.,

liliecii fac același lucru chiar și atunci când o parte a căii este ascunsă. Acest lucru simulează ce se întâmplă atunci când o insectă zboară în spatele unui copac, de exemplu. Dar acum liliecii își schimbă tactica de ecolocație. Ei fac mai puține apeluri pentru că nu primesc atât de multe date despre viermele în mișcare.,în sălbăticie, creaturile nu se mișcă întotdeauna previzibil. Deci, oamenii de știință se încurcă cu mișcarea viermelui de masă pentru a înțelege dacă liliecii își actualizează predicțiile moment cu moment. În unele teste, viermele de masă se mișcă în spatele unui obstacol și apoi accelerează sau încetinește.și liliecii se adaptează.când prada este ascunsă și apare puțin prea devreme sau puțin prea târziu, surpriza liliecilor apare în apelurile lor, spune Diebold. Liliecii încep să sune mai des pentru a obține mai multe date. Se pare că își actualizează modelul mental cu privire la modul în care se mișcă viermele de masă.,acest lucru nu îl surprinde pe Diebold, având în vedere că liliecii sunt pricepuți în captarea insectelor. Dar ea, de asemenea, nu ia această abilitate de la sine. „Lucrările anterioare din lilieci au raportat că nu pot prezice”, notează ea.

prada scoop

dar liliecii nu doar ridica informații prin urechile lor. Ei au nevoie de alte simțuri pentru a le ajuta să apuca grub. Batwings au oase lungi subțiri aranjate ca degetele. Membranele acoperite cu fire de păr microscopice se întind între ele. Aceste fire de păr permit liliecilor să simtă atingerea, fluxul de aer și schimbările de presiune. Astfel de indicii ajută liliecii să-și controleze zborul., Dar aceste fire de păr, de asemenea, poate ajuta lilieci cu acrobație de a manca pe drum.pentru a testa această idee, Brittney Boublil și-a dat seama de îndepărtarea părului. Un neurolog comportamental, Boublil lucrează în același laborator ca Allen și Diebold. Îndepărtarea părului de pe o aripă de lilieci nu este atât de diferită de modul în care unii oameni se scapă de părul nedorit al corpului.

înainte ca orice batwings să se dezbrace, Boublil își antrenează liliecii mari maro pentru a prinde un vierme agățat. Liliecii se ecolocează în timp ce zboară spre tratament. Pe măsură ce se duc să-l prindă, își aduc coada în sus și înăuntru, folosindu-și spatele pentru a scoate viermele., După captură, coada aruncă premiul în gura liliacului — toate în timp ce încă zboară. „Sunt foarte talentați”, spune ea. Boublil surprinde această mișcare folosind camere de mare viteză. Acest lucru îi permite să urmărească cât de reușite sunt liliecii la apucarea viermilor de masă.

atunci este timpul pentru o aplicare a Nair sau Veet., Aceste produse conțin substanțe chimice pe care oamenii le folosesc pentru a îndepărta părul nedorit. Ele pot fi dure pe pielea delicată. Așa că Boublil le diluează înainte de a tăia unele pe o aripă de liliac. După una sau două minute, șterge atât substanța chimică, cât și părul cu apă caldă.

lipsind acel păr fin, liliecii au acum mai multe probleme în a-și prinde prada. Rezultatele timpurii ale lui Boublil sugerează că liliecii ratează viermele mai des fără părul cozii și aripii. Liliecii cu părul rar petrec mai mult timp apropiindu-se de pradă., Boublil crede că acești lilieci nu primesc atât de multe informații despre fluxul de aer — date care îi pot ajuta să-și ajusteze mișcările. Asta ar putea explica de ce își iau timpul zburând și ecolocând.aceste noi abordări dezvăluie o imagine mai detaliată a modului în care liliecii ” văd ” lumea. Multe descoperiri timpurii despre ecolocație — care a fost descoperită în anii 1950 — încă sună adevărat, spune Boublil. Dar studiile cu camere de mare viteză, Microfoane fanteziste și software-ul slick arată că liliecii pot avea o vedere mai sofisticată decât se suspecta anterior., O serie de experimente creative îi ajută acum pe oamenii de știință să intre în capul liliecilor într-un mod cu totul nou.