A denevérek intuitív fizikusok, ösztönösen megértik a hang mozgását az űrben. Nemcsak odafigyelnek környezetükre, hanem ultrahang csipogókat is küldnek, hogy segítsék őket a zsákmány lokalizálásában; A csipogás visszatéréséhez szükséges idő korrelál a tárgy távolságával. Ez a figyelemre méltó hanghasználat teszi a denevéreket „tökéletes rendszerré” olyan kutatók számára, mint Melville Wohlgemuth, a Johns Hopkins Egyetem idegtudós kutatói, akik hallásukat tanulmányozzák.
kapcsolodo tartalom
- Hogy segítette a halálos étkezési gombát a denevérek újra aranyosvá tétele
- Ez az echolocating hálóház feltárhatja a természet egyik legmenőbb erejét
- Itt van, ahogyan lelassult a denevér-echolokáció
- Ezek a denevérek a szonárt használják riválisaik jeleinek becsavarására
Tehát amikor Wohlgemuth észrevette, hogy a laboratóriumában lévő denevérek furcsát csinálnak, tudta, hogy ennek céljának kell lennie. Konkrétan, a denevérek imádnivaló módon kacsazták a fejüket, és fülükkel hullámozták a fülüket, ami arra késztette, hogy otthon gondolja házi kedvencéről, Willie Nelsonról. Willie Nelsontól eltérően, Wohlgemuth azonban tudta, hogy a denevérek nemcsak aranyosnak tűnhetnek, hogy megkapják vacsorájukat. Szóval mit csináltak?
Ahhoz, hogy megtudja, olyan bonyolult kísérletet kellett megterveznie, mint egy denevér hangrendszerét - ehhez szükség volt módosítható denevérekre, videojáték-kamerákra és néhány meglehetősen szerencsétlen étkezésre. „Nagyon meglepő” - írja így Rickye Heffner, a hallás evolúciójára szakosodott Toledói Egyetem pszichológusa Wohlgemuth kutatási tervét. "Ez majdnem egy turisztikai erőszak demonstrációja, hogy működik."
Először a kísérletet teljes sötétségben kellett elvégezni annak biztosítása érdekében, hogy a denevérek csak az echolokációra támaszkodjanak. (A közhiedelemmel ellentétben, a denevérek nem vakok - csak rosszabb látásuk van.) Wohlgemuth és munkatársai infravörös mozgásfogó kamerákat használtak - ugyanazok a játékosok használják -, hogy minden finom mozgást filmezjenek, bosszantó látható fény hozzáadása nélkül. Eközben az ultrahangos mikrofonok rögzítették magas hangjaikat.
Ezután meg kellett kapnia az átkozott dolgokat, hogy nyugodtan üljenek. Miután összegyűjtött tucatnyi nagy barna denevért a mocskos Bethesda tetőtérből, elkezdte őket kiképzni, hogy türelmesen üljenek egy peronon, míg vacsora hozzájuk jött. Nem minden denevér felel meg a követelményeknek, de két hét után sokan „igazán meghűltek” körülötte. Segített abban, hogy erőfeszítéseit egy lédús, pavloviai kivágással jutalmazta. "Sokkal jobban képzem a denevéreket, mint a kutyákat." - mondja.
Végül Wohlgemuth kifejlesztett egy horgászkötél és -görgő rendszert az étvázi férgek szállítására a denevérek számára. A kísérlet lefolytatásakor kiderült, hogy minél hirtelen a rovarok mozogtak, annál inkább a denevérek felkapaszkodtak és fülükön hullámoztak, hogy ragadozóikat lokalizálják. „Amikor a célpont közelebb került, a fülek egymástól elmozdultak, és amikor a célpont távolabb volt, a fülek közelebb kerültek egymáshoz” - mondja Cindy Moss, az idegtudós orvos, aki a Wohlgemuth laboratóriumát irányítja és a papír társszerzője.
A macskák, kutyák és akár az emberek elfordítják a fülüket, hogy a hang felé irányuljanak. De ez egy kicsit kifinomultabb. A denevérek gyors hullámzással a fülükhöz, miután csak csiripeltek, nyomon követik a apró frekvenciaváltozást - gondolkodjunk egy múltban haladó autó hangján -, amikor az étkezési férgek az egyik vagy a másik irányba mozogtak. Minden egyes mozdulattal a denevér újabb „pillanatfelvételt” készített a hangból, összefonva őket, hogy elkészítsék a panorámakép akusztikus változatát.
"A fül mozgása olyan, mintha különböző perspektíva szerezzen ugyanazt a hangot" - mondja Wohlgemuth, aki szeptemberben a Moss-szal a PLOS Biology folyóiratban jelentette be az eredményeit.
A tanulmány az első, amely részletezi, hogy ezek a denevérek hogyan változtatják meg az echolokációs jeleket a mozgó zsákmány 3D-s képévé, és gyakorlati tippeket adhatnak a mérnökök számára. Wohlgemuth tárgyal a Marylandi Egyetem kutatóival, akik abban reménykednek, hogy megterveznek egy „okos” cukornádt a vakok számára, amely akadályt hall meg, mielőtt elérnék. Dániában működő mérnökökkel is együttműködik, és szeretnének egy „fülhallgató” drónot kifejleszteni, amely mikrofon-tömbökkel van felszerelve.
Kevésbé praktikus, hogy ez a fajta kutatás segíthet megválaszolni Thomas Nagel filozófus időtlen kérdését: Milyen érzés denevér lenni? Végül is, mondja Moss, "minden, amit viselkedésükben látunk, valami az agyban zajlik."
Feliratkozás a Smithsonian magazinra mindössze 12 dollárért
Ez a cikk a Smithsonian magazin novemberi számának válogatása
megvesz
