Шестое чувство на кончике хвоста: Как летучие мыши «сканируют» пещеры, двигаясь задом наперед

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Флора и фауна

Представьте себе кромешную тьму пещеры. Ни единого лучика света. Для большинства из нас — это синоним дезориентации. Но для летучих мышей тьма — родная стихия. Мы привыкли думать, что их главный навигатор — это знаменитая эхолокация, виртуозное использование звука для построения карты окружающего мира. И это правда, но, как выясняется, далеко не вся. Оказывается, некоторые из этих удивительных созданий разработали совершенно иной, почти невообразимый способ ориентирования, полагаясь… на свой хвост.

Не летать, а ползти: вынужденная стратегия мышехвостов

Речь идет о больших мышехвостах (Rhinopoma microphyllum). Эти ребята — не совсем типичные летучие мыши. Да, они умеют летать, но их излюбленные места обитания — узкие, тесные пещеры и расщелины, где особо не развернешься. Махать крыльями в таких условиях — затея рискованная и неэффективная. Поэтому мышехвосты прибегают к другой тактике: они цепляются за стены и потолок пещеры и ползут. Причем, что самое интересное, делают это чаще всего задом наперёд!

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Зачем так сложно? Ну, например, чтобы быстро ретироваться вглубь убежища при появлении опасности или просто найти себе местечко поуютнее и потеплее в большой колонии сородичей. Но как, скажите на милость, ориентироваться в абсолютной темноте, двигаясь спиной вперед по неровной, скалистой поверхности? Долгое время это оставалось загадкой. Биологи замечали у этих летучих мышей необычно длинный, тонкий хвост, совсем не похожий на короткие придатки большинства их крылатых собратьев. Неужели он — ключ к разгадке?

Хвост под подозрением: научный детектив в действии

Именно эту гипотезу и решила проверить команда ученых под руководством Йоси Йовеля из Тель-Авивского университета. Идея проста и элегантна: если хвост действительно служит эдаким «сенсорным щупом», то без него навигация должна ухудшиться.

Исследователи построили в лаборатории специальный лабиринт, имитирующий сложный рельеф пещерных стен. Затем они наблюдали, как мышехвосты ползут по нему задом наперед. Сначала — в своем обычном состоянии. Летучие мыши активно двигали хвостами, ощупывая поверхность позади себя, явно используя его для поиска оптимального пути среди препятствий.

(A) Схема эксперимента с лабиринтом с препятствиями. Препятствия из персидского стекла были прикреплены к перпендикулярной персидской доске, покрытой войлоком, чтобы можно было забраться. Дополнительная прозрачная доска закрывала лабиринт, чтобы предотвратить выход летучей мыши из лабиринта, и позволяла вести видеозапись и наблюдение за ходом эксперимента. Динамик, расположенный в верхней части лабиринта, воспроизводил социальные призывы, чтобы привлечь летучих мышей к вершине. В эксперименте использовались два варианта сложности лабиринта: простой лабиринт с 15 препятствиями и сложный лабиринт с 26 препятствиями. Два отражателя, размещенные на летучей мыши (в середине хвоста и нижней части тела), использовались для отслеживания ее движения. Показан пример 2D-слежения за отражателями на теле (синий) и середине хвоста (красный) в течение одного испытания. (B) Время, необходимое для достижения вершины простого (B1) и сложного (B2) лабиринта в контроле (мнимый) и при сенсорной блокаде (анестезия). Результаты показаны для всех летучих мышей (боксплоты) и для отдельных летучих мышей — линии (среднее +- SD).(C) Частота виляния хвостом в простом (C1) и сложном (C2) лабиринте под контролем (фикция) и при лечении сенсорным блоком (анестезия). Для всех боксплотов линии представляют медиану и нижний и верхний квартили. Круги представляют собой точки индивидуальных пробных данных для каждого условия (среднее значение для каждой летучей мыши, n = 6 летучих мышей). Усики простираются до самых крайних точек данных без выбросов, которые нанесены на график отдельно (красный плюс).
Автор: Hajyahia, Sahar et al. iScience, Volume 28 Источник: www.cell.com

А потом наступил момент истины. Ученые временно «отключили» чувствительность хвостов с помощью анестезии. И что же? Мыши по-прежнему могли ползти и находить дорогу, но делали это заметно неуклюже и, в среднем, на 10% медленнее. Это был важный результат! Он показал, что хвост — не единственный инструмент навигации (ведь животные все еще могли ощупывать путь лапами и телом, как справедливо заметил Йовель), но его роль весьма значительна. Представьте, что вы пытаетесь парковаться задним ходом с выключенными парктрониками — можно, но куда менее удобно и уверенно.

На ощупь сквозь лабиринт: проверка чувствительности

Но исследователи пошли дальше. Просто избегать препятствий — это одно. А способен ли хвост различать тонкие детали поверхности? Чтобы выяснить это, был поставлен второй, еще более изящный эксперимент.

Ученые создали Y-образный лабиринт. Оба его рукава имели ребристую текстуру, но с небольшой разницей: в одном выступы располагались через каждые 1,5 см, а в другом — через каждый сантиметр. Согласитесь, разница не бог весть какая. Летучих мышей приучили, что один из коридоров ведет к лакомству. Смогут ли они только с помощью хвоста различить эти едва заметные текстуры и выбрать правильный путь?

Смогли! Даже такие минимальные различия в рельефе оказались доступны для «хвостового сенсора» мышехвостов. Это доказывает, что их хвост — не просто палка-нащупывалка, а довольно тонкий и чувствительный инструмент, способный передавать мозгу детальную информацию об окружающем пространстве.

Уникальный талант или скрытая норма?

Итак, большие мышехвосты используют свой хвост как дополнительный орган чувств для тактильной навигации в темноте при движении задним ходом. Звучит как описание какого-то фантастического существа, правда?

(A) Схема эксперимента с решеткой Y-mase. Летучие мыши должны были проползти вверх под деревянными брусками с разным расстоянием между ними с правой и левой стороны. Каждая сторона вела к открытому или закрытому рукаву, через который можно было попасть в гнездо летучих мышей. На первом этапе эксперимента расстояние между брусками было либо 1 см, что вело к открытой стороне, либо 2 см, что вело к закрытой стороне. На втором этапе расстояние в 2 см было изменено на 1,5 см. (B) Процент успеха с течением времени на первом (зеленый) и втором (желтый) этапах. Линии представляют средний процент успеха в день (n = 5 летучих мышей), а заштрихованные области — стандартную ошибку. Пунктирная черная линия обозначает уровень вероятности 50%.
Автор: Hajyahia, Sahar et al. iScience, Volume 28 Источник: www.cell.com

На данный момент Rhinopoma microphyllum — единственный известный вид летучих мышей с такой стратегией. Но значит ли это, что они абсолютные уникумы? Ученые пока осторожны в выводах. Да, у многих других видов летучих мышей хвосты есть, и порой довольно длинные, но используются ли они так же — большой вопрос. «Я не думаю, что это общее правило для длиннохвостых летучих мышей, — говорит Йовель. — Но пока мы не проверим других, мы не можем знать наверняка».

Возможно, мы стоим на пороге открытия целого класса сенсорных адаптаций, о которых раньше и не подозревали. Ведь природа — невероятный изобретатель, и каждое новое исследование напоминает нам, как мало мы еще знаем о поразительных способностях живых существ, населяющих нашу планету. История мышехвостов — это не просто любопытный факт о животных, это еще одно свидетельство удивительной гибкости эволюции, способной находить самые неожиданные решения для выживания в сложных условиях. И кто знает, какие еще «шестые чувства» скрываются в темноте пещер и ночных небес?

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Если магнитный щит Земли снова упадет до 5%: как повторение магнитной аномалии Лашамп повысит облучение экипажей самолетов в 75 раз

На высотах от 10 до 12 километров, где пролегают маршруты современных коммерческих авиалайнеров, плотность атмосферы значительно ниже, чем на уровне моря. Из-за этого самолеты и их пассажиры...

Ученые долго не понимали, как тело чувствует холод: ответ нашли в термодинамике нервных рецепторов

Способность живых организмов ощущать температуру окружающей среды — одна из базовых функций нервной системы, особо важная для выживания. У млекопитающих за распознавание холода отвечает...

О чем молчит «собачка»: техническая история символа @

Сегодня символ @ является неотъемлемой частью цифровой жизни, обеспечивая работу электронной почты и социальных сетей. Однако его путь к клавише «2» на клавиатуре занял несколько столетий, пройдя...

Озеро Медуз: единственное место в мире, где медузы дарят эстетичные снимки вместо ожогов

В контексте путешествий и выбора лучшего места для отдыха медузы воспринимаются как вредители и лишний повод убрать точку на карте со своего идеального маршрута. Но есть в мире одно единственное...

Пять морей в сердце России: почему Москву называют «портом пяти морей»

Москва — один из самых значимых и стратегически важных мегаполисов мира, и её роль как крупного транспортного и экономического центра во многом обусловлена уникальным географическим...