Кут заходу на ціль дозволив кажанам подолати акустичний камуфляж жертв

Вчені пояснили, як кажанам вдається виявляти нерухому мету за допомогою ехолокації. Виявилося, що тварини використовують особливості відбиття звуку від листя, на якому зазвичай сидять жертви. Для застосування цього ефекту необхідно наближатися під певним кутом до поверхні, що і було зафіксовано в експериментах з живими кажанами, пишуть вчені в журналі.

Кажани орієнтуються в просторі і полюють за допомогою ехолокації - випускання звукових сигналів і реєстрації хвиль, відображених від навколишніх предметів. Довгий час вважалося, що кажани не можуть виявити виключно за допомогою ехолокації жертв (як правило, комах), якщо вони не рухаються.

Це пов'язували з великою зашумленістю сигналу в такому випадку, оскільки листя, на якому зазвичай сидять комахи, добре відображають звукові хвилі. В результаті у потенційних жертв виникає акустичний камуфляж, що маскує їх від ехолокації. Тим не менш, вдале полювання і в таких умовах відзначалося у деяких видів кажанів.

Біологи детально досліджували здатність виявлення нерухомої мети поширеної в екваторіальній частині Нового Світу листоносою кажаном. Автори перевірили два потенційних пояснення: гіпотезу акустичної тіні та гіпотезу відбиття від гладкої поверхні.

Перша ідея полягає в тому, що на тілі комахи акустичні хвилі дифрагують, через що інтенсивність еха слабшає порівняно з відображенням від листа без комахи. Цей ефект повинен бути максимальним при наближенні перпендикулярно поверхні аркуша.

Друга гіпотеза також пов'язує успіх полювання з кутом падіння звукових хвиль і нагадує те, як кажани визначають мету над рівною поверхнею водойми. У такому випадку, який також називається акустичним дзеркалом, багаторазові відображення між водою і комахою підсилюють відлуння. У разі листя при деяких кутах миша чує переважно відлуння від комахи, а відбитий від аркуша сигнал спрямований в інший бік.

У першій частині дослідження вчені опромінювали аналог листа в наявності і відсутності комахи з 541 напрямку (під різними кутами і з різних сторін). Автори з'ясували, що якщо кут між перпендикуляром до листа і напрямком руху миші становить понад 30 градусів, то підтверджується друга гіпотеза, тобто відлуння переважно пов'язане з комахою. Однак ефект залежав від частоти і напрямку в площині аркуша, тому біологи уклали, що оптимальний кут укладено між 42 і 78 градусами. Вплив акустичної тіні також вдалося зафіксувати, але він був мало.

У другій частині біологи за допомогою швидкісних камер спостерігали реальну поведінку кажанів при полюванні на прикріплених до імітаторів листя комах. Контрольовані умови дозволяли авторам зафіксувати повністю тривимірну траєкторію руху хижаків. Виявилося, що приблизно в 80 відсотків випадків миші підлітали під оптимальними кутами.

Раніше адаптацію до ехолокації у кажанів побачили в їхньому геномі. Також вчені з'ясували, що єгипетські летючі собаки по можливості воліють покладатися на зір, а не на ехолокацію.