蝙蝠調整回聲定位並利用太陽的光輝在近距離和遠距離導航

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蝙蝠在夜間安靜地穿梭,繞過建築物、樹木甚至樹枝,儘管身處黑暗,但它們對周圍環境有著敏銳的感知。研究人員幾十年來都知道,蝙蝠使用類似聲納的回聲定位來“看”潛在的障礙物以及獵物。但是,蝙蝠執行空中雜技表演的方式常常讓科學家們想知道,它們究竟是如何做到如此精確的——即使是在高速穿梭於茂密的植被中時。

一項於3月29日在美國國家科學院院刊線上發表的新研究表明,事實證明,這些敏捷的哺乳動物在飛過更加雜亂的環境時會發出不同的聲音訊率,以便更好地探測其環境的細微之處。

研究人員在一個飛行室中,使用麥克風和熱紅外攝像機監測了棕蝠(Eptesicus fuscus)。他們訓練蝙蝠在懸掛的塑膠鏈條之間飛行,這些鏈條以各種模式連線,以觀察蝙蝠將如何改變它們的飛航模式和叫聲。 


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研究人員在研究中指出,蝙蝠能夠感知到長達約 30 毫秒的回聲延遲,這相當於約五米的距離。但是,如果回聲在蝙蝠發出下一輪聲音之前沒有返回,那麼第一次叫聲返回的噪聲可能會被混淆,並被解釋為來自第二次叫聲的近距離物體,“導致一個或多個‘幻影’目標出現在近距離,”科學家們寫道。透過對連續的叫聲使用不止一個頻率,蝙蝠可以更好地理解回聲來自哪個叫聲,從而更好地瞭解物體的位置。

布朗大學神經科學教授兼該研究的合著者詹姆斯·西蒙斯在一份準備好的宣告中說:“它們進化出這種能力,以便它們可以在雜亂的環境中飛行。”“否則,它們會撞到樹木和樹枝。”

在其他蝙蝠導航新聞中,馬克斯·普朗克鳥類學研究所的研究人員發現,根據3月29日在美國國家科學院院刊線上發表的一項研究,除了磁場線索(可能不規則)外,一些蝙蝠實際上還利用太陽進行長距離旅行。

為了驗證這個想法,研究小組捕捉了大鼠耳蝠(Myotis myotis),並將它們帶離家洞穴 25 公里。“最快的蝙蝠在釋放後僅兩小時就返回了它們的洞穴,這給我留下了非常深刻的印象,”感覺生態學小組的 Björn Siemers 和該研究的合著者在一份準備好的宣告中說。對於外出尋找獵物或在季節性棲息地之間旅行,一些蝙蝠似乎正在利用落日發出的微弱光芒來校準其內部磁羅盤。

研究人員透過在日落時及其後使用亥姆霍茲線圈人為地扭曲地球的磁場來支援這一點。西蒙斯和他的同事發現,只有在日落時經歷了磁場擾動的蝙蝠才會偏離航線——因為它們的磁羅盤被錯誤地校準了。該研究的主要作者、遷徙與免疫生態學系的理查德·霍蘭德在一份準備好的宣告中說,蝙蝠“將日落時太陽的位置作為方向最可靠的指示,並使用它來校準磁場,以便稍後在夜間用作羅盤”。似乎即使是太陽落山的地方發出的微弱光芒也足以讓這些夜行動物辨別方向。

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