每天傍晚，150萬隻蝙蝠從德克薩斯州奧斯汀的國會大道橋下湧出，開始它們覓食蚊子和其他昆蟲的旅程。為了追蹤它們飛行的小獵物，蝙蝠會發出高頻聲音，這些聲音從昆蟲身上反射回蝙蝠的大耳朵。來自回聲定位過程的資訊告訴這些飛行的哺乳動物它們快速移動食物的確切路徑。
但是，在成千上萬只蝙蝠組成的蝙蝠群中，任何一隻蝙蝠如何知道它接收到的聲音不是其他蝙蝠的回聲？導航這種被稱為聲吶干擾的潛在干擾，不僅僅是蝙蝠的專長。海豚和其他依賴回聲定位的動物也必須找到方法來繞過周圍迴盪的聲波迷宮。
人們想弄清楚蝙蝠和海豚是如何做到這一點的，因為這些動物是印第安納州聖瑪麗學院生物學助理教授勞拉·克勒珀所說的“‘生物靈感’——幫助我們找到解決日常生活中技術問題的方案”。蝙蝠與生俱來的回聲定位生物學隱藏著秘密，這些秘密將幫助人類研究人員開發出更好的“主動感測”裝置，模仿蝙蝠的行為。
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最初，人們使用主動感測透過潛艇來防禦沿海水域或探測海洋深度。但是現在，克勒珀說，我們越來越多地將其用於更常見的需求，如機器人吸塵或自動駕駛汽車。她說，問題在於“蝙蝠和海豚對我們來說仍然是一個謎。” 研究人員越能發現它們如何進行回聲定位，我們就越能獲得技術進步。這些潛在的進展包括擁有能夠區分干擾回聲和重要回聲的感測器。
一隻配備了攝像頭和麥克風的哈里斯鷹。圖片來源：勞拉·克勒珀
克勒珀在美國聲學學會第176次會議上的一次演講中闡明瞭蝙蝠主動感測能力的強大之處，該演講將蝙蝠與海豚強大的回聲定位能力進行了比較。作為一名蝙蝠研究員，克勒珀形容自己堅定地站在“蝙蝠隊”這邊，儘管她依靠海豚來闡明自己的觀點。她說，她的研究是首次關於海豚如何躲避聲吶干擾的研究。
在她的演講中，克勒珀講述了她的研究小組如何用合成的類似海豚的咔噠聲轟擊一對海豚，試圖在它們在兩個選項之間做出選擇時迷惑它們。她的團隊透過調整發出聲音的揚聲器的角度等手段來挑戰這些海洋哺乳動物，以迷惑它們找到它們選擇的目標。人類學到的是，海豚使用兩種可能的策略來阻擋無意義的噪音。它們要麼改變叫聲的頻率——調高或調低音調——要麼改變時間。任何一種調整都會給海豚一個個人叫聲，一個它可以在回聲中識別的簽名。
當然，克勒珀也研究過蝙蝠。對於這項研究，她使用她所謂的“生物無人機”，一隻名叫貝爾的訓練有素的哈里斯鷹。貝爾戴著一個微型攝像頭和麥克風，飛入蝙蝠群中，為了科學記錄它們的許多叫聲。克勒珀說，她使用鷹的原因，除了“鷹非常酷”之外，還在於將帶有旋轉螺旋槳的普通無人機送入密集的蝙蝠群“並不理想”。她的團隊確實在夜間蝙蝠群中使用無人機，那時蝙蝠飛行的距離更遠，不太可能與機器相撞。
海豚的咔噠聲大約是蝙蝠叫聲的二十分之一。克勒珀說，這種差異使得蝙蝠能夠更好地對其叫聲進行微妙而分層的調整。海豚可能會改變節奏或音調，但蝙蝠有稍微更細緻的技巧來處理干擾。“海豚發出像咔噠聲一樣的衝動訊號——有點像你把手指彈在一起，”克勒珀說——而蝙蝠的叫聲更像人類的口哨。“當然，我們可以稍微改變手指彈的一些特徵，”她指出，“但是你可以讓你的口哨音調升高或降低，甚至在音調之間跳躍，你還可以控制口哨的長度。” 她說，蝙蝠對它們的回聲定位也表現出類似的精細控制。
北達科他州立大學生物科學副教授艾琳·吉勒姆說，結果是蝙蝠不僅可以檢測和追蹤移動的獵物，還可以感知不同物體的紋理，她沒有參與海豚的研究。她也站在蝙蝠隊這邊，因為這些動物“最酷”，她補充說，“海豚有一定的靈活性，但遠不如蝙蝠。”
儘管“蝙蝠隊”存在明顯的偏見，“我的研究結果並沒有真正證明蝙蝠的優越性，”克勒珀說。只是“蝙蝠的叫聲持續時間更長，並且已知在龐大的群體中進行回聲定位，這就是為什麼我認為在避免干擾方面，蝙蝠獲勝的原因。”
但是，蝙蝠如何實現這種躲避干擾的秘密仍然存在。研究人員解決這一挑戰的下一步是鎖定個別蝙蝠及其叫聲。克勒珀預見到“將在我們的無人機和鷹身上安裝新的電子硬體，這將使我們能夠真正確定哪隻蝙蝠在龐大群體中間發出哪個叫聲。”
海豚也沒有被排除在外。克勒珀計劃透過用更多的干擾來挑戰那些喋喋不休的海洋哺乳動物，看看它們是否仍然可以進行回聲定位，從而擴充套件她的研究。