Как свистят летучие мыши
Звуки летучих мышей скачать и слушать онлайн
[307,66 Kb] (cкачиваний: 1634). Тип файла: mp3.
Писк одной летучей мыши
[1,88 Mb] (cкачиваний: 1347). Тип файла: mp3.
Звуки стаи летучих мышей
[1,19 Mb] (cкачиваний: 1706). Тип файла: mp3.
Стая летучих мышей хлопает крыльями
[337,86 Kb] (cкачиваний: 1659). Тип файла: mp3.
Звук летающих летучих мышей, которые пищат
[277,14 Kb] (cкачиваний: 659). Тип файла: mp3.
[481,02 Kb] (cкачиваний: 328). Тип файла: mp3.
Небольшое гнездо летучих мышей
[954,28 Kb] (cкачиваний: 261). Тип файла: mp3.
Звук смерти летучей мыши
[72,04 Kb] (cкачиваний: 330). Тип файла: mp3.
Стая летучих мышей в пещере
[392,55 Kb] (cкачиваний: 328). Тип файла: mp3.
Полет одной летучей мыши
[461,53 Kb] (cкачиваний: 499). Тип файла: mp3.
Много летучих мышей щебечут на дереве
[492,13 Kb] (cкачиваний: 86). Тип файла: mp3.
Звук стаи летучих мышей внутри пещеры
[1,09 Mb] (cкачиваний: 126). Тип файла: mp3.
[582,84 Kb] (cкачиваний: 65). Тип файла: mp3.
[395,92 Kb] (cкачиваний: 43). Тип файла: mp3.
Одинокая летучая мышь пищит
[22,86 Kb] (cкачиваний: 142). Тип файла: mp3.
[26,73 Kb] (cкачиваний: 107). Тип файла: mp3.
[17,14 Kb] (cкачиваний: 77). Тип файла: mp3.
[4,28 Kb] (cкачиваний: 160). Тип файла: mp3.
Звук: одна летучая мышь пищит
[9,59 Kb] (cкачиваний: 171). Тип файла: mp3.
[5,71 Kb] (cкачиваний: 81). Тип файла: mp3.
[18,77 Kb] (cкачиваний: 124). Тип файла: mp3.
Две летучие мыши общаются между собой
[50,81 Kb] (cкачиваний: 178). Тип файла: mp3.
Звук крыльев летучей мыши
[52,65 Kb] (cкачиваний: 158). Тип файла: mp3.
Звук крыльев нескольких летучих мышей
[481,02 Kb] (cкачиваний: 99). Тип файла: mp3.
Звук полета одной летучей мыши
[229,18 Kb] (cкачиваний: 113). Тип файла: mp3.
[167,96 Kb] (cкачиваний: 117). Тип файла: mp3.
[194,9 Kb] (cкачиваний: 77). Тип файла: mp3.
Большие летучие мыши вылетают из заброшенного дома
[277,14 Kb] (cкачиваний: 119). Тип файла: mp3.
Одна летучая мышь застряла в веревках и не может выбраться
Звуки летучих мышей
Небо — это территория, которая находится под контролем птиц. Но некоторые животные смогли ее освоить. Одни из них это летучие мыши, с яркой внешностью и уникальным голосом.
Ниже мы собрали небольшую коллекцию звуков летучих мышей, которую можно скачивать бесплатно и слушать онлайн.
Не стоит судить книги по обложкам, вот и не стоит судить об этих созданиях по их внешнему виду. Хотя стоит признать вид у них не самый приятный и внушающий доверие. Впрочем, и звук летучих мышей не назвать приятным и мелодичным, но в большинстве случаев они совершенно безобидны для человека.
Эти рукокрылые давно стали символами ночи и неотъемлемым атрибутом всякой нечистой силы — ведьмы, колдуны и вампиры. Последних часто изображают с перепончатыми крыльями. Хотя сами мыши питаются как правило насекомыми и некоторые из них вообще вегетарианцы.
Звуки летучих мышей прекрасно подойдут для звукового сопровождения для вечеринок на самый мрачный праздник года Хеллоуин. Кстати, в дополнение можно использовать голоса совы и филина, волков и прочих ночных созданий.
Большая часть видов живет стаями в больших пещерах и там звук летучих мышей превращается в хор дополненный эхом. Еще бы, несколько сотен, а то и тысяч писклявых голосов.
Известно, что они сугубо ночные существа, и образ жизни наложил свой отпечаток. Они очень плохо видят, и по большей части для ориентирования используют эхолокацию. Причем звук летучих мышей это во многом ультразвук, и большую часть его мы не слышим. Писк это только хвостик всего звукового диапазона.
В этом они сходны с дельфинами, которые также издают ультразвук и свое знаменитое стрекотание.
Нажимаем кнопку пуск и слушаем все звуки в режиме онлайн.
В условиях антропогенного шума летучие мыши перестают полагаться на слух
Рис. 1. Интерес к тому или иному исследованию рождается порой из превосходно сделанной фотографии. Фото из журнала Science
Зоологи изучили охотничье поведение летучих мышей в условиях антропогенного шумового загрязнения. Они показали, что мыши в ситуации постороннего шума не только ориентируются на слух, как они делают обычно, но начинают больше пользоваться эхолокацией. Такая смена поведенческих реакций помогает животным быстро адаптироваться к новым условиям, навязанным человеком.
В качестве иллюстрации одной из своих статей журнал Science поместил изумительную картинку — она сразу привлекла мое внимание: летучая мышь с хищным взглядом и жадно нацеленными когтями налетает с раскрытой зубастой пастью на доверчивую лягушку (рис. 1). Мимо такой фотографии пройти невозможно, нужно разобраться, что это за мышь и почему она набрасывается на лягушку.
Как выяснилось, летучим мышам и лягушкам посвятили свою работу зоологи из Смитсоновского института тропических исследований в Панаме, представляющие также и другие научные организации. Они задались вопросом: как влияет на поведение животных-слухачей так называемое шумовое загрязнение, то есть шум, порождаемый разнообразной человеческой деятельностью (дороги, города, заводы и т. п.)? Ведь есть много видов животных, поведение которых построено на тонком различении звуков. Среди таких видов — птицы и некоторые летучие мыши, например излюбленный объект поведенческих исследований бахромчатогубый листонос Trachops cirrhosus (рис. 2).
Рис. 2. Бахромчатогубый листонос поймал лягушку. Он охотится, ориентируясь на лягушачьи «песни»: чем они громче, тем удачнее будет охота. Кроме того, в охоте ему помогают и дополнительные ориентиры, такие как рябь на воде, которая поднимается, когда «певец» ныряет в поисках спасения (см. W. Halfwerk et al., 2014. Risks of multimodal signaling: bat predators attend to dynamic motion in frog sexual displays). Фото с сайта nat-geo.ru
Эти летучие мыши охотятся на лягушек, определяя их местоположение по громким лягушачьим песням. Очевидно, что если вокруг шумно, как это бывает в поселениях человека или близко к ним, то листоносам существенно труднее охотиться. Поэтому ученые поставили несколько простых экспериментов, чтобы выяснить, насколько листоносам мешает шум и как они к нему приспосабливаются.
В экспериментах использовали модель лягушки с встроенным динамиком, который проигрывал лягушачью песню. Кроме голосовых возможностей у этой модели была предусмотрена еще и способность раздувать горло. Именно за счет этих движений лягушка издает звуки. Статичная модель просто квакала, а динамичная — раздувала горло с требуемой частотой. Летучим мышам предлагали поохотиться на такие модели — статичные и динамичные. При этом измеряли время до начала охотничьего полета и от начала полета до обнаружения «добычи», регистрировали ультразвуковые сигналы листоносов, а также отмечали, какую из двух предложенных моделей, статичную или динамичную, мыши выбрали. Эксперименты проводились либо в тишине, либо в условиях шумового загрязнения.
Как и следовало ожидать, при включении маскирующего шума мышам требовалось несколько больше времени, чтобы определить направление поиска, исходя из времени задержки между началом звучания и началом полета: мыши дольше задерживались на своем насесте (рис. 3, А, C). Однако сам полет в шумных условиях продолжался столько же времени, сколько и в тишине (рис.3, В). Значит, для удачной охоты главное — определить местоположение добычи. При этом мыши примерно в два раза чаще находили динамичную модель, чем статичную (рис. 3, D).
Рис. 3. Различные параметры охотничьего поведения летучих мышей в условиях шумового загрязнения (masking) и в тишине (non-masking), c учетом и воздействия природного звукового окружения (оранжевые столбики, clutter). Сравнивались характеристики поведения: время до начала полета (A, C), число эхолокационных сигналов (В), число атак на статичные и динамичные модели (D). Рис. из обсуждаемой статьи в Science
Исследователи предположили, что это происходит потому, что охотники ориентируются на свою эхолокационную информацию. Эту гипотезу подтвердили, измерив время до начала атаки на статичную и на динамичную модели (рис. 3, D) и сравнив картину эхолокации в условиях шумового загрязнения и в тишине (рис. 3, В). Число эхолокационных поисковых сигналов в шумных экспериментах действительно возросло (рис. 3, В), и частота этих сигналов соответствовала частоте движения лягушачьего горла. Более того, обнаружение динамичной модели требовало меньше времени, чем статичной, то есть в этом случае мышь легче справлялась с поисковой задачей. Следовательно, как заключили ученые, летучие мыши в условиях, навязанных присутствием человека, сменили тактику и стали полагаться больше не на слух, а на эхолокацию. Именно за счет смены поведенческих приемов они адаптируются к новым для себя условиям.
Хотя работа вроде бы простая и больше смахивает на отвлеченные игры ученых, публикация заслужила место в высокорейтинговом журнале из-за превосходной картинки и актуальности антропогенной тематики в целом. Но нужно понимать, что адаптации за счет смены поведенческих стратегий — это исключительно важный вопрос в эволюционных исследованиях. Морфологическая подгонка происходит медленно, а поведение может меняться существенно быстрее, помогая виду так или иначе приспособиться к новым обстоятельствам жизни. Новые формы поведения дают отсрочку при резкой смене условий, такой, какую мы наблюдаем (и создаем) в течение всей послеледниковой эпохи.
Источник: D. G. E. Gomes, R. A. Page, I. Geipel, R. C. Taylor, M. J. Ryan, W. Halfwerk. Bats perceptually weight prey cues across sensory systems when hunting in noise // Science. 2016. V. 353. P. 1277–1280.
Как работает эхолокация летучих мышей
Эхолокация — это комбинированное использование морфологии (физические особенности) и сонара (SOund NAvigation and Ranging), которое позволяет летучим мышам «видеть» с помощью звука.
Летучая мышь использует свою гортань, чтобы произвести ультразвуковые волны, которые испускаются через ее рот или нос. Некоторые летучие мыши также производят щелчки, используя свои языки.
Летучая мышь слышит эхо-сигналы, которые возвращаются, и сравнивает время между отправкой и возвратом сигнала и сдвигом частоты звука, чтобы сформировать карту своего окружения. Хотя ни одна летучая мышь не является полностью слепой, животное может использовать звук, чтобы «видеть» в абсолютной темноте.
Чувствительная природа ушей летучей мыши позволяет ей находить добычу и при пассивном прослушивании. Гребни ушей летучей мыши действуют как акустическая линза Френеля, позволяя летучей мыши слышать движение наземных насекомых и трепетание крыльев насекомых.
Как морфология летучей мыши помогает эхолокации
Некоторые из физических адаптаций летучей мыши видны. Морщинистый мясистый нос действует как мегафон для проецирования звука. Сложная форма, складки и складки наружного уха летучей мыши помогают ей воспринимать и направлять входящие звуки. Некоторые ключевые адаптации являются внутренними. Уши содержат многочисленные рецепторы, которые позволяют летучим мышам обнаруживать крошечные изменения частоты.
Мозг летучей мыши отображает сигналы и даже учитывает эффект Допплера, который летит оказывает на эхолокацию. Непосредственно перед тем, как летучая мышь издает звук, крошечные кости внутреннего уха отделяются, чтобы уменьшить слуховую чувствительность животного, поэтому она не оглушает себя. Как только мышцы гортани сокращаются, среднее ухо расслабляется, и уши могут получать эхо.
Типы эхолокации
Существует два основных типа эхолокации:
Эхолокация с низким рабочим циклом позволяет летучим мышам оценить свое расстояние от объекта на основе разницы между временем, когда излучается звук, и возвращением эха. Призыв летучей мыши к этой форме эхолокации является одним из самых громких звуков в воздухе, производимых любым животным.
Интенсивность сигнала колеблется от 60 до 140 децибел, что эквивалентно звуку, излучаемому детектором дыма на расстоянии 10 сантиметров. Эти звонки являются ультразвуковыми и, как правило, выходят за пределы человеческого слуха. Люди слышат в диапазоне частот от 20 до 20000 Гц, в то время как микробаты летают с 14 000 до 100 000 Гц.
Высокопроизводительный цикл эхолокации дает летучим мышам информацию о движении и трехмерном местонахождении добычи. Для этого типа эхолокации летучая мышь издает непрерывный вызов, прислушиваясь к изменению частоты возвращенного эха.
Летучие мыши избегают оглушать себя, испуская вызов за пределами своего частотного диапазона. Эхо ниже по частоте, попадая в оптимальный диапазон для их ушей. Крошечные изменения в частоте могут быть обнаружены. Например, подковообразная летучая мышь может обнаруживать различия в частоте до 0,1 Гц.
В то время как большинство звонков летучих мышей являются ультразвуковыми, некоторые виды испускают слышимые щелчки эхолокации. Пятнистая летучая мышь (Euderma maculatum) издает звук, похожий на два камня, ударяющих друг друга. Летучая мышь слушает задержку эха.
Вызовы летучих мышей являются сложными и обычно состоят из смеси вызовов с постоянной частотой (CF) и частотно-модулированной (FM). Высокочастотные вызовы используются чаще, потому что они предоставляют подробную информацию о скорости, направлении, размере и расстоянии добычи. Низкочастотные вызовы распространяются дальше и в основном используются для картирования неподвижных объектов.
Как мотыльки бьют летучих мышей
Бабочки являются популярной добычей для летучих мышей, поэтому некоторые виды разработали методы, чтобы победить эхолокацию. Тигровая моль (Bertholdia trigona) подавляет ультразвуковые звуки. Другой вид рекламирует свое присутствие, генерируя собственные ультразвуковые сигналы. Это позволяет летучим мышам идентифицировать и избегать ядовитых или неприятных жертв.
У других видов моли есть орган, называемый барабанной перепонкой, который реагирует на ультразвук, вызывая подергивание летящих мышц моли. Мотылек летит беспорядочно, поэтому летучей мыши сложнее поймать.
Другие невероятные чувства летучей мыши
В дополнение к эхолокации, летучие мыши используют другие чувства, недоступные для людей. Микробаты могут видеть при слабом освещении. В отличие от людей, некоторые видят ультрафиолетовый свет. Поговорка «слеп как летучая мышь» вообще не относится к мегабатам, поскольку эти виды видят так же, как и люди, лучше, чем люди.
Как птицы, летучие мыши могут чувствовать магнитные поля. В то время как птицы используют эту способность, чтобы чувствовать свою широту, летучие мыши используют ее, чтобы отличить север от юга.
Какой шум издают летучие мыши?
Производя звуки и прислушиваясь к полученному эхо, летучие мыши могут рисовать богатую картину своего окружения в полной темноте. Этот процесс, называемый эхолокацией, позволяет летучим мышам перемещаться без визуального ввода. Но как на самом деле звучат летучие мыши?
Летучих мышей можно различить по их звукам, которые имеют ультразвуковые частоты или слишком высокие, чтобы люди могли их слышать.
Сам вызов летучей мыши содержит различные компоненты — с частотой либо остается неизменным, либо меняется во времени.
Летучие мыши производят «щелчки» многими различными механизмами — включая использование их голосового ящика, генерирование звуков через их ноздри или щелкая языками.
Звуки летучих мышей могут быть записаны с помощью «детекторов летучих мышей», которые изменяют звуки на частоты, которые могут слышать люди.
Как летучие мыши звучат
Во время эхолокации большинство летучих мышей используют свои голосовые связки и гортань, чтобы производить звонки, почти так же, как люди используют свои голосовые связки и гортань, чтобы говорить. Разные виды летучих мышей имеют разные звуки, но в целом звуки летучих мышей описываются как «щелчки». Однако когда эти звуки замедляются, они больше похожи на птичий щебет и имеют тенденцию иметь заметно разные тоны.
Некоторые летучие мыши вообще не используют свои голосовые связки для совершения звонков, а вместо этого щелкают языком или издают звук из ноздрей. Другие летучие мыши производят щелчки, используя свои крылья. Интересно, что точный процесс, с помощью которого летучие мыши щелкают своими крыльями, все еще обсуждается. Неясно, является ли звук результатом хлопания крыльев, щелчков костей в крыльях или ударов крыльев по телу летучей мыши.
Ультразвуки
Летучие мыши производят ультразвуковые звуки, что означает, что звуки существуют на частотах выше, чем люди могут слышать. Люди могут слышать звуки от 20 до 20000 Гц. Звуки летучих мышей обычно в два-три раза выше, чем верхний предел этого диапазона.
У ультразвуковых звуков есть несколько преимуществ:
Ультразвуковые звуки с меньшей длиной волны делают их более вероятными отскакивать от летучей мыши, а не дифрагировать или огибать объекты.
Ультразвуковые звуки требуют меньше энергии для производства.
Ультразвуковые звуки быстро рассеиваются, поэтому летучая мышь может отличить «более новые» от «более старых» звуков, которые все еще могут звучать в этой области.
Вызовы летучих мышей содержат компоненты с постоянной частотой (имеющие одну заданную частоту во времени) и компоненты с частотной модуляцией (имеющие частоты, которые меняются со временем). Частотно-модулированные компоненты сами по себе могут быть узкополосными (состоящими из небольшого диапазона частот) или широкополосными (состоящими из широкого диапазона частот).
Летучие мыши используют комбинацию этих компонентов, чтобы понять их окружение. Например, компонент с постоянной частотой может позволить звуку двигаться дальше и длиться дольше, чем компоненты с частотной модуляцией, что может помочь в определении местоположения и текстуры цели.
В большинстве вызовов летучих мышей преобладают компоненты с частотной модуляцией, хотя у некоторых есть вызовы, в которых преобладают компоненты с постоянной частотой.
Как записать звуки летучих мышей
Хотя люди не могут слышать звуки, издаваемые летучими мышами, детекторы летучих мышей могут. Эти детекторы оснащены специализированными микрофонами, способными записывать ультразвуковые звуки, и электроникой, способной транслировать звук так, чтобы он был слышен человеческим ухом.
Вот некоторые методы, которые эти детекторы летучих мышей используют для записи звуков:
Гетеродининг: Гетеродининг смешивает поступающий звук летучей мыши с аналогичной частотой, что приводит к «удару», который могут слышать люди.
Частотное разделение. Как указывалось выше, звуки летучих мышей имеют частоты, которые в два-три раза выше верхнего предела, который могут слышать люди. Детекторы с частотным разделением делят звук летучей мыши на 10, чтобы звук находился в пределах слышимости человека.
Расширение времени: более высокие частоты происходят с более высокими скоростями. Детекторы расширения времени замедляют поступающий звук летучей мыши до частоты, которую люди могут слышать, обычно также в 10 раз.
Акустическое восприятие: почему летучие мыши врезаются в стены
Зрение, вкус, обоняние, осязание и слух. Это основные источники информации об окружающем мире для человека и многих других живых организмов на Земле. Сила органов чувств напрямую зависит от их надобности, т.е. от среды обитания, где они применяются. Пещерный подвид рыбок А. mexicanus, например, обитает в кромешной тьме подводных пещер, а потому в зрении не нуждается. Как следствие, эти рыбы не просто слепы, у них нет глаз вообще.
Летучие мыши, в отличие от пещерных А. mexicanus, претерпели в ходе эволюции несколько иное, но не менее удивительное изменение — способность к эхолокации. Будучи активными в ночное время, они способны невероятно точно определять положение своей добычи и маневрировать во время полета за счет отраженных от объектов звуковых волн. Тем не менее, несмотря на свой талант, без казусов не обходится. Порой летучие мыши врезаются в стены. Но возникает вопрос — почему? Ученые из Тель-Авивского университета решили разгадать эту загадку. Что мешает летучим мышам распознавать стены и каков предел их эхолокационных способностей? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.
Основа исследования
Большинство организмов на нашей планете обладает несколькими органами чувств. Да, они могут быть развиты неодинаково, но так или иначе влияют на формирование представления об окружающей среде. В аспекте когерентного восприятия важную роль играет сенсорная модальность, т.е. объединение сенсорной информации из разных источников (например, звуки и запахи или звуки и цвета).
В качестве примера авторы исследования задают следующий вопрос — яблоко красное и сферическое или сферическое и красное? Какая из сенсорных информаций важнее, какая воспринимается раньше другой? Это напрямую зависит от расположения сего яблока. Если оно будет очень далеко, то мы не сможем нормально рассмотреть его и, следовательно, определить габариты. Потому оно будет для нас просто красным пятном. Кто-то догадается, что это яблоко, а кто-то скажет, что это вишня. А если яблоко перекрасить в черный цвет, то ситуация еще больше осложняется (1а).
Изображение №1
Размер, цвет и форма в совокупности являются частями визуальной модальности. Как правило, объекты несут сенсорную информацию в разных измерениях в рамках одной и той же сенсорной модальности. Мозг же комбинирует эти разные измерения, чтобы создать полную картину восприятия объекта.
Такая же ситуация и с акустической модальностью. Ранее проводились опыты, в которых участники должны были угадать песню (которую они точно знают), когда им предоставлена либо только мелодия, либо только ритм. В результате люди намного успешнее справлялись с задачей, когда им предоставляли обе составляющие, а не каждую по отдельности. Правда, почему все происходит именно так, никто толком пока не знает.
В рассматриваемом нами сегодня исследовании ученые решили обратить внимание на летучих мышей. Эти существа обладают навыком эхолокации, что не мешает им врезаться в стены. Звучит весьма нелогично, ведь они могут ловить мелких насекомых в кромешной темноте и на лету.
Эхолокация позволяет летучим мышам создавать трехмерную акустическую карту окружающей среды и акустический «силуэт» объектов. В состав акустических сигналов, получаемых за счет эхолокации, входят важные составляющие: спектр и интенсивность. В зависимости от значения этих параметров формируется акустическая картина.
Авторы сего исследования решили провести его ввиду своих прежних наблюдений. Они заметили, что летучие мыши врезаются в пенопластовые стены, хотя никаких акустических преград для маневрирования не было. Но вот летучие мыши, которых тренировали в специальных комнатах (стены также были покрыты пенопластом), ни разу не врезались в стены.
Чисто теоретически, это может быть связано с ошибкой восприятия, вызванной некогерентностью акустических характеристик стены. А именно, стена отражала эхо от широкой апертуры, но общее эхо было очень слабым.
Когда мышь подлетает к объекту, в формировании ее восприятия участвуют четыре основных акустических параметра на основе эха: спектр эха, интенсивность, временная структура и апертура. В данном случае апертура — это распространение углов падения, от которых отражаются эхо-сигналы. Ее можно оценить с помощью бинаурального (двумя ушами) или монофонического слуха в зависимости от временного распространения эхо-сигналов. Восприятие объекта может быть неоднозначным, потому что эти измерения не могут быть преобразованы в физические измерения один в один.
Если суммировать, то спектр определяет текстуру объекта, но также может отражать и его размер и форму; временная переменная определяет текстуру и глубину; интенсивность («яркость») отражает размер и материал объекта (в меньшей степени текстуру); апертура — размер.
Дабы изучить, как летучие мыши воспринимают различные акустические измерения объектов, были проведены опыты, которые позволили раздельно изменять апертуру, интенсивность, спектр и временные сигналы.
Летучих мышей запускали в полет по коридору, на полпути которого были разные объекты, преграждающие путь. У мышей была возможность вернуться обратно, облететь преграду или приземлиться на нее.
Схема тестового коридора.
В ходе опытов исследовались объекты с разными комбинациями параметров апертуры и интенсивности (1b). В дикой природе объекты обычно демонстрируют положительную корреляцию между этими показателями. Посему было предположение, что летучие мыши должны успешно справляться с объектами в ходе опытов, которые также показывают подобную корреляцию (объекты № 1, 6, 8 и 10; 1b).
Из вышеописанного предположения следует еще одно: летучие мыши будут испытывать трудности с объектами, чьи показатели связаны нетипичным образом (например, большая апертура с низкой интенсивностью). Такие объекты были под номером 3 и 4 (1b).
В качестве испытуемых были использованы летучие мыши вида Pipistrellus kuhlii (средиземноморский нетопырь или нетопырь Куля). Данный вид практически полностью полагается на эхолокацию, так как их зрение достаточно слабое.
Средиземноморский нетопырь (слева) и египетская летучая собака (справа).
Также в наблюдениях участвовали и Rousettus aegyptiacus (египетская летучая собака). Этот вид использует ультракороткие и широкополосные языковые эхолокационные щелчки и, в отличие от нетопырей, обладает достаточно хорошим зрением.
Наблюдения проводились в полной темноте, однако фактор зрения все же считается важным. Вполне вероятно, что от степени развитости зрения зависит и способность к эхолокации, что напрямую влияет на восприятие акустических сигналов от объектов.
Результаты наблюдений
На первом этапе исследования был проведен анализ роли интенсивности эха в восприятии. Для этого использовались объекты с одинаковой апертурой, но с разной отражательной способностью.
Отражательная способность объекта определяет, какая часть энергии, падающей на объект, отражается обратно, поэтому изменение отражательной способностью позволяет управлять интенсивностью эха.
Летучие мыши легко обнаруживали стены с высокой отражательной способностью. Они либо пытались приземлиться на них, либо развернулись, не долетая до них и возвращаясь обратно к точке взлета. Но в случае низкой отражательной способности большинство мышей врезались в стены.
Различие между двумя вариантами отражательной способности было разительное: все летучие мыши (100%) сталкивались со стенкой из пенопласта с уровнем эха –30 дБ и только 6% из них сталкивались с пластиковой стенкой с уровнем эха –7 дБ (2а).
Изображение №2
Любопытно, что летучие мыши, врезавшиеся в препятствие, никак не пытались его облететь, т.е. летели по прямой траектории, будто и нет никакого препятствия. При этом столкновения не были однократными, т.е. мыши раз за разом пытались пролететь сквозь стену, которую они не «видели».
Из летучих мышей, которые избежали столкновения со стеной с уровнем −7 дБ, 48% попытались приземлиться на стену, а остальные развернулись и полетели в противоположном направлении. Летучие мыши показали постепенное увеличение частоты столкновений с уменьшением отражательной способности.
Преграда, покрытая листвой.
Только 13% летучих мышей столкнулись со стеной из листвы по сравнению с 86% летучих мышей, которые столкнулись со стеной из пенопласта с тем же уровнем эха (−25 дБ). Остальные 87% летучих мышей приземлились на листья или повернулись назад, приближаясь к листве. Это однозначно говорит о том, что для летучих мышей листва и пенопластовая стена с одинаковым уровнем эха не является одним и тем же.
Различия в спектрах эхо-сигналов не могут объяснить различную частоту столкновений между разными стенами или между стенами и листвой. Ученые предположили, что с этой задачей должен справиться временной параметр.
Однозначно понятно, что восприятие летучих мышей не снижается при уменьшении отражательно способности объекта. Ведь в дикой природе мыши вида Pipistrellus kuhlii охотятся на мотыльков, чья отражательная способность ниже (-60 дБ на расстоянии 1 м), чем у стен во время тестов. Более того, эхолокация летучих мышей показала, что они четко обнаруживают даже самую слабую отражающую стену.
Во время приближения к объекту летучие мыши увеличивают частоту излучаемых сигналов. Во время полета по коридору испытуемые действительно увеличивали частоту повторения сигналов (импульсов) во всех условиях (2b).
Межимпульсные интервалы (IPI от interpulse intervals) начали уменьшаться в одном и том же месте относительно стены и достигли тех же интервалов непосредственно перед контактом, независимо от отражательной способности стены. Следовательно, столкновения со стенками с низкой отражательной способностью были вызваны не сенсорными трудностями при обнаружении целей, а, вероятно, результатом дефицита восприятия. Данный вывод подтверждается тем, что 70% летучих мышей неоднократно и последовательно (с промежутком в 1-2 с) сталкивались со стенкой с уровнем эха −30 дБ.
На следующем этапе исследования ученые уделили внимание интенсивности эха и его влиянию на акустическое восприятие летучих мышей.
Предыдущие опыты показали, что низкая интенсивность объекта приводит к столкновению. Возникает очевидный вопрос — увеличение интенсивности улучшит восприятие объектов?
Чтобы это проверить, в ходе последующих опытов были использованы стены с небольшой апертурой и разным уровнем интенсивности. К сожалению, провести такой тест с физическими объектами будет невозможно, так как маленькая цель никогда не будет обладать отражательной способностью стены, используемой в предыдущих тестах. Другими словами, для этого теста нужен маленький объект, чья отражательная способность сравнима с таковой у большого объекта, что, очевидно, невозможно.
Решить эту проблему помогли технологии. Летучие мыши пролетали по коридору, где была установлена система, записывающая эхолокационные сигналы летучих мышей и воспроизводящая контролируемые эхо-сигналы в реальном времени (с задержкой в 1 мкс). В центре коридора был размещен динамик (6.5 см в диаметре), направленный в сторону взлета.
Запись сигнала, генерируемого динамиком.
Динамик записывал сигнал летучей мыши, а потом воспроизводил эхо объекта диаметром 6.5 см, т.е. с небольшой апертурой, но с очень большой отражательной способностью (- 7 дБ; объект №9 на 1b). Для контрольного теста система не воспроизводила никаких синтезированных сигналов, т.е. мышь воспринимали лишь естественные эхо-сигналы от самой установки (объект №10 на 1b).
Так как динамик был очень маленький, измерить частоту столкновений было невозможно, а точнее показатели были бы нерепрезентативными. Вместо этого была проведена оценка того, как летучие мыши воспринимают габариты динамика. Для этого было измерено расстояние между летучими мышами и динамиком в момент, когда испытуемые пролетали мимо него.
Радиальное расстояние между мышами и динамиком составляло в среднем от 40 до 43 см. Разница между различными вариантами генерируемых динамиком сигналов никак не влияла на этот показатель (2с).
Из этого следует, что мыши не воспринимали динамик больше, чем он был, даже когда он издавал звук, имитирующий эхо от большой стены.
Также становится понятно, что какой бы ни была интенсивность эха от объекта, мыши будут верно его воспринимать, если интенсивность не подкреплена эквивалентной апертурой.
Ранее проведенные исследования показали, что летучие мыши способны воспринимать искусственные эхо-сигналы от виртуальных объектов, как сигналы от реальных. Дабы проверить эту теорию с помощью имеющегося оборудования, был проведен отдельный тест. Перед этим испытуемых обучили приземляться на реальный куб, размещенный в летном коридоре. Далее куб убрали, а его эхо-сигнал имитировался с помощью динамика, встроенного в стену из пенопласта.
Результаты данного теста показали, что летучие мыши отлично определяли положение виртуального куба и приземлялись именно там, где размещался динамик в стене. Тем не менее эти результаты не отменяют того факта, что необходимо верное соотношение акустических параметров для правильного восприятия объектов мышами.
На следующем этапе экспериментов были использованы не стены или кубы, а сферы с различным соотношением апертура-интенсивность.
Мыши (8-9 особей), как и раньше, пролетали по коридору, в центре которого висели сферы (объекты №6-8 на 1b). Как и предполагалось, наблюдалась значимая разница в частоте столкновений между сферами с разными акустическими параметрами (2d).
Анализ результатов показал, что мыши отлично воспринимали даже малые сферы. Следовательно, сенсорные ограничения играли лишь частичную роль в столкновении.
После этого полученные данные были использованы для моделирования, что позволило количественно оценить важность той или иной акустической переменной на частоту столкновений и, как следствие, на степень акустического восприятия у мышей.
Переменной, отожествленной с восприятием, была поведенческая реакция, возникающая в момент приближения к препятствию (разворот или попытка приземления). Моделирование показало, что апертура или интенсивность объекта по отдельности не имеют никакого эффекта на восприятие, но их комбинация имеет значимый эффект.
Ученые отмечают, что сравнивать тесты со стенами и сферами нельзя, так как в случае со сферами мыши не всегда летели по траектории возможного контакта (т.е. они могли лететь немного левее/правее от места, где была размещена сфера). Посему необходимо было сначала определить число особей, который летели именно к сфере.
Дополнительно были проведены тесты, определяющие обучаемость мышей. В течение 9 дней 12 особей по одному разу в день пролетали по коридору, где была размещена пенопластовая стена (-25 дБ). В результате частота столкновений снизилась с 83% до 33%.
Это указывает на то, что летучие мыши научились связывать акустические сигналы с препятствием, к тому же процесс обучения происходил крайне быстро (2е).
Далее были проведены все вышеописанные тесты, но с участием египетских летучих собак (Rousettus aegyptiacus), а не средиземноморских нетопырей (Pipistrellus kuhlii).
По большей степени отличий в поведении между видами во время тестов не было. Летучие собаки так же сталкивались со стенами со слабой отражательной способностью.
Столкновение со стеной из пенопласта, вероятно, не было результатом проблемы обнаружения, поскольку предыдущие исследования показали, что египетские летучие собаки могут обнаруживать провода диаметром Пятничный офф-топ:
Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими и отличных всем выходных, ребята! 🙂