Dodano: 11 maj 2021r.

Nietoperze znają prędkość dźwięku od chwili narodzin

Naukowcy z Uniwersytetu w Tel Awiwie dowiedli, że nietoperze są świadome prędkości dźwięku od urodzenia. Już od pierwszego lotu te ssaki, które do orientowania się w przestrzeni polegają na echolokacji, zdają się w jakiś sposób dokładnie wiedzieć, ile czasu zwykle potrzeba, aby fale dźwiękowe ich wezwań odbiły się od zdobyczy czy przeszkody i wróciły do nich w postaci echa.

Nietoperze znają prędkość dźwięku od chwili narodzin

 

Aby określić położenie przedmiotów w przestrzeni, nietoperze używają swego rodzaju sonaru - wytwarzają fale dźwiękowe, które uderzają w obiekty, odbijają się od nich i wracają z powrotem do zwierzęcia. Okazuje się, że te latające ssaki mogą oszacować położenie obiektu na podstawie czasu, jaki upływa od momentu wytworzenia fali dźwiękowej do momentu jej powrotu.

Obliczenia te zależą od prędkości dźwięku, która może zmieniać się w różnych warunkach, takich jak skład powietrza czy temperatura. Na przykład, może istnieć różnica prawie 10 proc. pomiędzy prędkością dźwięku w szczycie lata, kiedy powietrze jest gorące i fale dźwiękowe rozchodzą się szybciej, a sezonem zimowym.

Od czasu odkrycia sonaru u nietoperzy 80 lat temu, badacze starają się ustalić, czy zwierzęta nabywają zdolność do mierzenia prędkości dźwięku w ciągu całego życia, czy też rodzą się z tym zmysłem.

Nietypowy eksperyment z helem

Prof. Yossi Yovel z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu w Tel Awiwie oraz dr Eran Amichai postanowili znaleźć odpowiedź na pytanie o wrodzone zdolności nietoperzy do postrzegania prędkości dźwięku. Ich badania ukazały się na łamach pisma „Proceedings of the National Academy of Sciences”.

Badacze przeprowadzili eksperyment, w którym manipulowali prędkością dźwięku poprzez wzbogacenie składu powietrza o hel. W takich warunkach dźwięk rozchodzi się szybciej. Młode nietoperze od chwili narodzin oraz dorosłe nietoperze przebywały właśnie w takich warunkach. Jak się okazało wszystkie osobniki nie były w stanie dostosować się do „nowej” prędkości dźwięku i konsekwentnie lądowały przed celem, co wskazuje, że postrzegały go jako bliższy.

Ponieważ podobne obserwacje dotyczyły zarówno dorosłych osobników, które nauczyły się latać na wolności, jak i młodych wychowywanych w niewoli, badacze doszli do wniosku, że samo postrzeganie prędkości dźwięku jest u nietoperzy wrodzone. Zwierzęta mają zatem stałe poczucie tego, jak szybko rozchodzi się dźwięk w normalnych warunkach.

- Nietoperze muszą nauczyć się latać w krótkim czasie od narodzin - wyjaśnia prof. Yovel. - Uważamy, że ewolucja wyposażyła te zwierzęta we wrodzoną świadomość prędkości dźwięku, aby zaoszczędzić czas podczas rozwoju – dodaje.

Nietoperze „widzą” w jednostkach czasu

Innym ciekawym wnioskiem z badania jest to, że nietoperze w rzeczywistości nie obliczają odległości do celu, czyli nie przekładają czasu potrzebnego na powrót fal dźwiękowych na jednostki odległości. Dlatego ich percepcja przestrzenna opiera się na pomiarze czasu, a nie odległości.

- Najbardziej podekscytowało mnie w tym badaniu to, że byliśmy w stanie odpowiedzieć na bardzo podstawowe pytanie. Odkryliśmy, że aby orientować się w przestrzeni nietoperze nie mierzą odległości, ale raczej czas. Oznacza to, że ich percepcja przestrzenna jest zasadniczo inna niż u ludzi i innych stworzeń. Fascynujące jest obserwowanie, jak różnorodna jest ewolucja – podkreśla prof. Yossi Yovel.

 

Źródło: Tel-Aviv University/EurekAlert!, fot. Pixahive