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蝙蝠回声定位也有盲区?

 
撰文 | 冯    枭
责编 | 陈晓雪
 
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谈到蝙蝠,想必大家并不会感到陌生,它们能在空中飞翔,却不属于鸟类,而是一种高度专业化的哺乳动物。蝙蝠自身有一套精准的回声定位系统(回声定位是一种空间定向的方法,是指某些动物通过口腔或鼻腔将喉部产生的超声波发射出去,并利用折回的声音来定向),能够通过布满障碍的地区,甚至在一片漆黑中自由飞翔,而且能在飞翔的过程中开展包括急转弯在内的一系列精巧动作。得益于此,大部分蝙蝠能在夜晚捕食蚊虫,在树林里飞行却不会撞到树。
 
尽管如此,人们还是会时不时在建筑物附近发现受伤或死亡的蝙蝠,尤其是在一些人造的光滑垂直平面附近。人们不禁会问,是什么导致了这一现象?
 
最近,德国马克斯普朗克鸟类学研究所(Max Planck Institute for Ornithology)的科学家Stefan Greif及其同事使用大鼠耳蝠(Myotis myotis)作为研究对象,监测了它们的飞行轨迹与飞行状态,发现蝙蝠的回声定位系统存在盲区,无法识别垂直的光滑障碍。
 
9月8日,国际学术期刊《科学》(Science)在线发表了这一结果。
 
研究人员首先发现,蝙蝠能够利用回声定位系统,探测、分类、定位对象和环境,而在光滑垂直平面前却失败了,这很可能是因为蝙蝠无法正确地识别它。
 
为了进一步探索该现象,研究人员建立了一个衔接的矩形飞行隧道,在这漆黑隧道的角落不远处垂直或水平放置了光滑的金属板,垂直板在自然环境中并不常见,而平滑的湖面则类似于水平板。随后,他们将大鼠耳蝠置于其中飞行。
 
 
统计结果显示,21只大鼠耳蝠中,有19只与垂直板相撞,但没有大鼠耳蝠与水平板相撞。
 
研究人员还发现,当垂直板位于大鼠耳蝠的前方时,它们发出的声波次数减少,靠近垂直板的角度直接,飞行速度也比避免碰撞的状态更快。当水平板在大鼠耳蝠的前方时,从粗糙平面到光滑平面的回波振幅变化和失踪的声波可能可以给大鼠耳蝠提示,警告它们存在的障碍,使其有足够的时间去处理,从而完美避开水平放置的光滑金属板。同时,三种蝙蝠的野外实验也得到了类似的结果。
 
因此,研究人员认为由于回声定位系统的声学反射镜特性,蝙蝠会将光滑垂直的平面视为清晰空旷的飞行路线,反复地与之碰撞,而这也成为了蝙蝠的感官陷阱。
 
该研究也指出,实验只是一个模拟的环境,为了更好地评估人类对蝙蝠的实际影响,还需要在实际环境中的光滑垂直平面(如建筑物的大型玻璃表面)展开更多的监测和记录,并尽量避免或减轻人类行为对蝙蝠种群的潜在有害影响。
 
参考资料:
Stefan Greit, Sandor Zsebok, Daniela Schmieder, Bjorn M. Siemers (2017). Acoustic mirrors as sensory traps for bats. Science, 357(6355),1045-1047
http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aam7817
 
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