蒙上眼睛一樣勢不可擋蝙蝠的迴聲定位技術有多強?
研究人員發現,庫氏伏翼僅利用迴聲定位就能導航數公里。透過蒙住蝙蝠的眼睛並採用新穎的GPS系統,在以色列北部進行的研究揭示了這些蝙蝠即使在沒有視覺幫助的情況下也能創建心理聲學地圖來確定方向。
庫氏伏翼(Pipistrellus kuhlii)是一種小巧靈活的蝙蝠,以其令人印象深刻的迴聲定位能力而聞名,它的體重僅有6 克,卻能輕鬆地在復雜的環境中穿梭,是感官導航研究的理想對象。 圖片來源:Jens Rydell
研究人員蒙住庫爾琵琶蝠的眼睛,利用創新的全球定位系統技術追蹤它們的行動,發現這些小動物可以完全依靠迴聲定位來進行幾公里的導航。 這些發現揭示了蝙蝠創建和使用其環境的詳細心理聲學地圖的驚人能力。
迴聲定位蝙蝠善於躲避障礙物,並能僅憑聲音捕捉小獵物。 然而,迴聲定位的範圍有限,而且方向性很強,只能探測到幾十米範圍內的物體,因此與視覺等感官相比,迴聲定位的遠距離導航效果較差。 此外,目前還不清楚蝙蝠對周圍環境的三維感知能力如何,也不清楚蝙蝠是如何利用環境迴聲作為穩定的地標。
由於追蹤這種體型小、夜間活動且行動敏捷的動物十分困難,因此探索這些問題具有挑戰性,蝙蝠能在多大程度上完全依靠迴聲定位進行遠距離導航也是一個未決問題。
論文中展示山谷重建地圖的影片。 圖片來源:Xing Chen實驗方法
Aya Goldshtein及其同事探索了庫氏伏翼(Pipistrellus kuhlii)的感官模式和導航策略,這是一種重僅6克的小型迴聲定位蝙蝠。
在以色列北部進行的一項野外實驗中,研究人員捕獲了野生庫氏伏翼,並將它們從離其棲息地大約3公里遠的地方轉移到其家園範圍內2個陌生地點中的1個。 研究小組透過蒙住蝙蝠的眼睛,剝奪它們的感官輸入,包括視覺,同時保持迴聲定位的完整,並使用一種新穎的微型反向GPS 跟踪系統對動物進行近乎實時的跟踪,研究了蝙蝠如何導航返回棲息地。
研究結果表明,蝙蝠僅靠迴聲定位就能導航數公里,在有條件的情況下,還能利用視覺提高導航性能。 值得注意的是,視力正常的蝙蝠和蒙住眼睛的蝙蝠都無法直接感知它們的棲息地。
起初,蝙蝠以蜿蜒的方式飛行,可能是為了從周圍環境中收集聲學訊息,然後再過渡到直接飛向目的地。 觀察到明顯而詳細的聲學地標可以引導蝙蝠導航,這表明蝙蝠使用其家園範圍的心理聲學地圖來確定方向。 此外,作者沒有發現蝙蝠利用磁感應或嗅覺幫助導航的證據。
編譯自/ scitechdaily