Lepakot ovat intuitiivisia fyysikoita, jotka ymmärtävät vaistomaisesti äänen liikkumisen avaruudessa. He eivät vain kuuntele innokkaasti ympäristöään, vaan myös lähettävät ultraääniäänet auttamaan heitä paikallistamaan saaliin. aika, joka piippauksen palaamiseen kestää, korreloi kohteen etäisyyden kanssa. Tämä äänen huomattava käyttö tekee lepakoista ”täydellisen järjestelmän” tutkijoille, kuten Johns Hopkinsin yliopiston neurotieteilijä Melville Wohlgemuth, tutkimaan kuuloa.
Asiaan liittyvä sisältö
- Kuinka tappava lihaa syövä sieni auttoi tekemään lepakoista taas söpöjä
- Tämä kaikuva asuntola voisi paljastaa yhden luonnon tyylikkäimmistä supervoimista
- Tässä on mitä lepakon valaisu kuulostaa hidastuneelta
- Nämä lepakot käyttävät kaikua hillitäkseen kilpailijoidensa signaaleja
Joten kun Wohlgemuth huomasi, että hänen laboratorionsa lepakot tekevät jotain outoa, hän tiesi, että sillä oli oltava tarkoitus. Erityisesti hänen lepakoidensa kuplittivat päätään ja heiluttivat korviaan ihastuttavalla tavalla, joka sai hänet ajattelemaan lemmikkimopsiinsa takaisin kotonaan, Willie Nelsonia. Toisin kuin Willie Nelson, Wohlgemuth tiesi kuitenkin, että lepakot eivät voineet vain yrittää näyttää söpöltä saadakseen illallisen. Joten mitä he tekivät?
Tämän selvittämiseksi hänen piti suunnitella kokeilu yhtä monimutkaiseksi kuin lepakoiden äänijärjestelmä - sellainen, joka vaati muutettavissa olevia lepakoita, videopelikäyttökameroita ja joitain melko epäonnistuneita ateriamatoja. "Melko hämmästyttävä", miten Rickye Heffner, Toledon yliopiston psykologi, joka on erikoistunut kuulon kehitykseen, kuvaa Wohlgemuthin tutkimussuunnitelmaa. "Se on melkein turnausvoimien esittely siitä, kuinka kaikki toimii."
Ensin kokeen piti tapahtua täydellisessä pimeydessä sen varmistamiseksi, että lepakot olivat riippuvaisia vain kaikuista. (Vastoin yleistä mielipidettä, lepakot eivät ole sokeita - niillä on yleensä vain huonompi näkyvyys.) Wohlgemuth ja hänen kollegansa käyttivät infrapuna-liiketallennuskameroita - samanlaisia pelaajia, jotka kuvaavat jokaista hienovaraista liikettä lisäämättä ärsyttävää näkyvää valoa. Samaan aikaan ultraäänimikrofonit nauhoittivat korkean äänensä.
Seuraavaksi hänen piti saada rahat asiat istuakseen paikallaan. Kerättyään kymmeniä suuria ruskeita lepakoita saastaisesta Bethesdan ullakosta, hän alkoi kouluttaa heitä istumaan kärsivällisesti lavalla, kun illallinen tuli heidän luokseen. Kaikki lepakot eivät noudattaneet vaatimuksia, mutta kahden viikon kuluttua monista tuli ”todella chill” hänen ympärillään. Se auttoi, että hän palkitsi heidän ponnistelunsa mehukkaalla, Pavlovian-tyylillä. "Olen paljon parempi kouluttamaan lepakoita kuin kouluttaen koiria", hän sanoo.
Lopuksi Wohlgemuth kehitti siima- ja hihnapyöräjärjestelmän ruokomatojen toimittamiseksi lepakoilleen. Koetta suoritettuaan hän huomasi, että mitä äkillisemmin hyönteiset liikkuivat, sitä enemmän lepakot kokkivat ja heiluttivat korviaan yrittäessään paikallistaa saaliinsa. "Kun kohde lähemmäs, korvat siirtyivät toisistaan, ja kun kohde oli kauempana, korvat siirtyivät lähemmäksi toisiaan", sanoo Cindy Moss, neurotieteilijä, joka johtaa Wohlgemuthin laboratoriota ja on kirjoittanut paperille.
Kissat, koirat ja jopa ihmiset kääntävät korvansa suuntautuakseen ääneen. Mutta tämä oli hieman hienostuneempaa. Vauhdikkaamalla korviaan nopeasti heuruttuaan, lepakot seurasivat pieniä taajuuden muutoksia - ajattelevat ohitse kulkevan auton ääntä - kun ateriamatot liikkuivat toiseen suuntaan. Jokaisella liikkeellä lepakko otti toisen ”tilannekuvan” äänestä, kytkemällä ne yhteen luomalla panoraamakuvan akustisen version.
"Korvan liikkuminen on kuin eri näkökulmien saaminen samasta äänestä", sanoo Wohlgemuth, joka kertoi havainnoistaan Mossin kanssa syyskuussa PLOS Biology -lehdessä.
Tutkimuksessa selvitetään ensimmäisenä, kuinka nämä lepakot muuttavat eholokosignaalit kolmiulotteiseksi kuvaksi liikkuvasta saalista ja voivat antaa käytännöllisiä neuvoja insinööreille. Wohlgemuth on keskustellut Marylandin yliopiston tutkijoiden kanssa, jotka toivovat suunnittelevan sokeille "älykkään" sokeriruo'on, joka kuulee esteen ennen kuin se saavuttaa sen. Hän tekee yhteistyötä myös Tanskassa toimivien insinöörien kanssa. Hän haluaa kehittää “korvakorvan” dronon, joka on kiinnitetty mikrofoniryhmiin.
Vähemmän käytännössä tällainen tutkimus voi auttaa vastaamaan filosofi Thomas Nagelin ajattomaan kysymykseen: Millainen on olla lepakko? Loppujen lopuksi, sanoo Moss, "kaikki mitä näemme heidän käyttäytymisessään heijastaa jotain tapahtuvaa aivoissa".
Tilaa Smithsonian-lehti nyt vain 12 dollarilla
Tämä artikkeli on valikoima Smithsonian-lehden marraskuun numerosta
Ostaa
