Летучие мыши ориентируются в пространстве с помощью. Как ориентируются летучие мыши. Сколько живут летучие мыши
Большая ночница
Малая бурая ночница
Очковый листонос
Ближайшие родственники летучих мышей по отряду Рукокрылых — крыланы (летающие собаки, летающие лисицы и пр.) — так те просто видят прекрасно, порой даже лучше чем люди. Но и сами Microchiroptera, даже те, которые активно используют эхолокацию, вполне себе зрячи. Зрение летучей мыши совсем не помешает. Во‑первых, животное должно хотя бы минимально отличать светлое время суток от темного (когда надо начинать охотиться). Во‑вторых, эхолокация в исполнении рукокрылых имеет весьма ограниченный радиус действия (50 м максимум), и при наличии определенного уровня освещения мыши удобнее ориентироваться в пространстве с помощью более «дальнобойного» зрения. В-третьих, как недавно стало известно, европейские большие ночницы реагируют на поляризованные лучи закатного и восходящего солнца и, анализируя угол их падения, вычисляют направления. Получается своего рода компас, но не магнитный, а световой.
Первоначально предполагалось, что сетчатка глаза летучей мыши имеет только палочки, а колбочек не имеет. Напомним, что колбочки бывают разных видов и реагируют соответственно на лучи с разной длиной волн (то есть, разных цветов). Палочки реагируют лишь на изменение яркости и дают, таким образом, монохромную картинку, что- то вроде то, что мы видим на приборах ночного видения. Так вот, выяснилось, что, по крайней мере, некоторые летучие мыши вполне могут видеть цветную картинку, а их сетчатка обладает как палочками, так и колбочками. Более того, глаз, например, такой летучей мыши, как распространенный в Южной Америке очковый листонос, чувствителен к лучам ультрафиолетовой части спектра — такой же способностью обладают глаза некоторых насекомых.
Иногда вопрос о том, с помощью какого органа чувств — глаза или уха — прокладывать себе путь в пространстве для отдельных видов летучих мышей решается непросто. В ходе экспериментов, проведенных Университетом Западного Онтарио (Канада), было отмечено странное поведение летучих мышей вида малая бурая ночница. Исследователи размещали на выходе из заброшенной шахты, где обитают эти животные, препятствия из непрозрачного, прозрачного и отражающего материалов и изменяли освещенность в районе препятствия. Выяснилось, что даже при ярком свете, когда зрение мыши становится наименее острым, малые бурые ночницы предпочитают почему-то пользоваться зрением и… как результат часто натыкаются на прозрачное препятствие. Переключись они на эхолокацию, прозрачное препятствие было бы с легкостью обнаружено.
Летучие мыши обычно живут огромными стаями в пещерах, в которых они прекрасно
ориентируются в полной темноте. Влетая и вылетая из пещеры, каждая мышь издает
неслышимые нами звуки. Одновременно эти звуки издают тысячи мышей, но это никак не
мешает им прекрасно ориентироваться в пространстве в полной темноте и летать, не
сталкиваясь друг с другом. Почему летучие мыши могут уверенно летать в полнейшей
темноте, не натыкаясь на препятствия? Удивительное свойство этих ночных животных –
умение ориентироваться в пространстве без помощи зрения – связано с их способностью
испускать и улавливать ультразвуковые волны.
Оказалось, что во время полёта мышь излучает короткие сигналы на частоте около 80
кГц, а затем принимает отражённые эхо-сигналы, которые приходят к ней от ближайших
препятствий и от пролетающих вблизи насекомых.
Для того, чтобы сигнал был препятствием отражён, наименьший линейный размер
этого препятствия должен быть не меньше длины волны посылаемого звука.
Использование ультразвука позволяет обнаружить предметы меньших размеров, чем
можно было бы обнаружить, используя более низкие звуковые частоты. Кроме того,
использование ультразвуковых сигналов связано с тем, что с уменьшением длины волны
легче реализуется направленность излучения, а это очень важно для эхолокации.
Реагировать на тот или иной объект мышь начинает на расстоянии порядка 1 метра,
при этом длительность посылаемых мышью ультразвуковых сигналов уменьшается
примерно в 10 раз, а частота их следования увеличивается до 100–200 импульсов
(щелчков) в секунду. То есть, заметив объект, мышь начинает щелкать более часто, а
сами щелчки становятся более короткими. Наименьшее расстояние, которое мышь может
определить таким образом, составляет примерно 5 см.
Во время сближения с объектом охоты летучая мышь как бы оценивает угол между
направлением своей скорости и направлением на источник отражённого сигнала и
изменяет направление полёта так, чтобы этот угол становился все меньше и меньше.
Может ли летучая мышь, посылая сигнал частотой 80 кГц, обнаружить мошку размером
1 мм? Скорость звука в воздухе принять равной 320 м/с. Ответ поясните.
Для ультразвуковой эхолокации мыши используют волны частотой
1) менее 20 Гц 3) более 20 кГц
2) от 20 Гц до 20 кГц 4) любой частоты
Умение великолепно ориентироваться в пространстве связано у летучих мышей с их
Слух дельфинов
У дельфинов есть удивительная способность ориентироваться в морских глубинах. Эта способность связана с тем, что дельфины могут издавать и принимать сигналы ультразвуковых частот, главным образом от 80 кГц до 100 кГц. При этом мощность сигнала достаточна, чтобы обнаружить косяк рыбы на расстоянии до километра. Сигналы, посылаемые дельфином, представляют собой последовательность коротких импульсов, имеющих длительность порядка 0,01–0,1 мс.
Для того, чтобы сигнал был препятствием отражён, линейный размер этого препятствия должен быть не меньше длины волны посылаемого звука. Использование ультразвука позволяет обнаружить предметы меньших размеров, чем можно было бы обнаружить, используя более низкие звуковые частоты. Кроме того, использование ультразвуковых сигналов связано с тем, что ультразвуковая волна имеет острую направленность излучения, что очень важно для эхолокации, и намного медленнее затухает при распространении в воде.
Дельфин также способен воспринимать очень слабые отражённые сигналы звуковой частоты. Например, он прекрасно замечает маленькую рыбку, появившуюся сбоку на расстоянии 50 м.
Можно сказать, что дельфин обладает двумя типами слуха: он может направленно, вперёд, посылать и принимать ультразвуковой сигнал и может воспринимать обычные звуки, приходящие со всех сторон.
Для принятия остро направленных ультразвуковых сигналов у дельфина имеется вытянутая вперёд нижняя челюсть, по которой волны эхо-сигнала поступают к уху. А для принятия звуковых волн относительно низких частот, от 1кГц до 10 кГц, по бокам головы дельфина, где когда-то у далеких предков дельфинов, живших на суше, были обыкновенные уши, имеются наружные слуховые отверстия, которые почти заросли, однако звуки они пропускают прекрасно.
Может ли дельфин, обнаружить маленькую рыбку размером 15 см сбоку от себя? Скорость
звука в воде принять равной 1500 м/с. Ответ поясните.
Умение великолепно ориентироваться в пространстве связано у дельфинов с их
способностью излучать и принимать
1) только инфразвуковые волны 3) только ультразвуковые волны
2) только звуковые волны 4) звуковые и ультразвуковые волны
Для эхолокации дельфин использует
1) только инфразвуковые волны 3) только ультразвуковые волны
2) только звуковые волны 4) звуковые и ультразвуковые волны
Сейсмические волны
При землетрясении или крупном взрыве в коре и толще Земли возникают механические
волны, которые называются сейсмическими. Эти волны распространяются в Земле и
могут быть зарегистрированы при помощи специальных приборов – сейсмографов.
Действие сейсмографа основано на том принципе, что груз свободно подвешенного
маятника при землетрясении остаётся практически неподвижным относительно Земли. На
рисунке представлена схема сейсмографа. Маятник подвешен к стойке, прочно
закреплённой в грунте, и соединен с пером, чертящим непрерывную линию на бумажной
ленте равномерно вращающегося барабана. При колебаниях почвы стойка с барабаном
также приходят в колебательное движение, и на бумаге появляется график волнового
движения.
Различают несколько типов сейсмических волн, из них для изучения внутреннего
строения Земли наиболее важны продольная волна P и поперечная волна S.
Продольная волна характеризуется тем, что колебания частиц происходят в направлении
распространения волны; эти волны возникают и в твёрдых телах, и в жидкостях, и в газах.
Поперечные механические волны не распространяются ни в жидкостях, ни в газах.
Скорость распространения продольной волны примерно в 2 раза превышает скорость
распространения поперечной волны и составляет несколько километров в секунду. Когда
волны P и S проходят через среду, плотность и состав которой изменяются, то скорости
волн также меняются, что проявляется в преломлении волн. В более плотных слоях
Земли скорость волн возрастает. Характер преломления сейсмических волн позволяет
исследовать внутреннее строение Земли.
Какое(-ие) утверждение(-я) справедливо(-ы)?
А. При землетрясении груз маятника сейсмографа совершает колебания относительно
поверхности Земли.
Б. Сейсмограф, установленный на некотором расстоянии от эпицентра землетрясения,
сначала зафиксирует сейсмическую волну P, а затем волну S.
Сейсмическая волна P является
1) механической продольной волной 3) радиоволной
2) механической поперечной волной 4) световой волной
На рисунке представлены графики зависимости скоростей сейсмических волн от глубины погружения в недра Земли. График для какой из волн (P или S ) указывает на то, что ядро Земли находится не в твёрдом состоянии? Ответ поясните.
Анализ звука
При помощи наборов акустических резонаторов можно установить, какие тоны входят в состав данного звука и каковы их амплитуды. Такое установление спектра сложного звука называется его гармоническим анализом.
Раньше анализ звука выполнялся с помощью резонаторов, представляющих собой полые шары разного размера, имеющих открытый отросток, вставляемый в ухо, и отверстие с противоположной стороны. Для анализа звука существенно, что всякий раз, когда в анализируемом звуке содержится тон, частота которого равна частоте резонатора, последний начинает громко звучать в этом тоне.
Такие способы анализа, однако, очень неточны и кропотливы. В настоящее время они вытеснены значительно более совершенными, точными и быстрыми электроакустическими методами. Суть их сводится к тому, что акустическое колебание сначала преобразуется в электрическое колебание с сохранением той же формы, а следовательно, имеющее тот же спектр, а затем это колебание анализируется электрическими методами.
Один из существенных результатов гармонического анализа касается звуков нашей речи. По тембру мы можем узнать голос человека. Но чем различаются звуковые колебания, когда один и тот же человек поёт на одной и той же ноте различные гласные? Другими словами, чем различаются в этих случаях периодические колебания воздуха, вызываемые голосовым аппаратом при разных положениях губ и языка и изменениях формы полости рта и глотки? Очевидно, в спектрах гласных должны быть какие-то особенности, характерные для каждого гласного звука, сверх тех особенностей, которые создают тембр голоса данного человека. Гармонический анализ гласных подтверждает это предположение, а именно: гласные звуки характеризуются наличием в их спектрах областей обертонов с большой амплитудой, причём эти области лежат для каждой гласной всегда на одних и тех же частотах независимо от высоты пропетого гласного звука.
Можно ли, используя спектр звуковых колебаний, отличить один гласный звук от другого? Ответ поясните.
Гармоническим анализом звука называют
А. установление числа тонов, входящих в состав сложного звука.
Б. установление частот и амплитуд тонов, входящих в состав сложного звука.
1) только А 2) только Б 3) и А и Б 4) ни А ни Б
Какое физическое явление лежит в основе электроакустического метода анализа звука?
1) преобразование электрических колебаний в звуковые
2) разложение звуковых колебаний в спектр
3) резонанс
4) преобразование звуковых колебаний в электрические
Цунами
Цунами – это одно из наиболее мощных природных явлений – ряд морских волн длиной до 200 км, способных пересечь весь океан со скоростями до 900 км/ч. Наиболее частой причиной появления цунами следует считать землетрясения.
Амплитуда цунами, а значит, и её энергия зависят от силы подземных толчков, от того, насколько близко к поверхности дна находится эпицентр землетрясения, от глубины океана в данном районе. Длина волны цунами определяется площадью и рельефом дна океана, на котором произошло землетрясение.
В океане волны цунами не превышают по высоте 60 см – их даже трудно определить с корабля или самолёта. Но их длина практически всегда значительно больше глубины океана, в котором они распространяются.
Все цунами характеризуются большим запасом энергии, которую они несут, даже в сравнении с самыми мощными волнами, образующимися под действием ветра.
Вся жизнь волны цунами может быть разделена на четыре последовательных этапа:
1) зарождение волны;
2) движение по просторам океана;
3) взаимодействие волны с прибрежной зоной;
4) обрушивание гребня волны на береговую зону.
Чтобы разобраться в природе цунами, рассмотрим мяч, плавающий на воде. Когда под ним проходит гребень, он устремляется вместе с ним вперёд, однако тут же соскальзывает с него, отстаёт и, попадая в ложбину, движется назад, пока его не подхватит следующий гребень. Затем всё повторяется, но не полностью: всякий раз предмет немного смещается вперёд. В результате мяч описывает в вертикальной плоскости траекторию, близкую к окружности. Поэтому в волне частица поверхности воды участвует в двух движениях: движется по окружности некоторого радиуса, уменьшающегося с глубиной, и поступательно в горизонтальном направлении.
Наблюдения показали, что существует зависимость скорости распространения волн от соотношения длины волны и глубины водоёма.
Если длина образовавшейся волны меньше глубины водоёма, то в волновом движении принимает участие только поверхностный слой.
При длине волны в десятки километров для волн цунами все моря и океаны являются «мелкими», и в волновом движении принимает участие вся масса воды – от поверхности до дна. Трение о дно становится существенным. Нижние слои (придонные) сильно затормаживаются, не успевая за верхними слоями. Скорость распространения таких волн определяется только глубиной. Расчёт даёт формулу, по которой можно рассчитать скорость волн на «мелкой» воде: υ = √gH
Цунами бегут со скоростью, которая уменьшается с уменьшением глубины океана. Это означает, что их длина должна меняться при подходе к берегу.
Также при торможении придонных слоёв растёт амплитуда волн, т.е. увеличивается потенциальная энергия волны. Дело в том, что уменьшение скорости волны приводит к уменьшению кинетической энергии, и часть её превращается в потенциальную энергию. Другая часть уменьшения кинетической энергии тратится на преодоление силы трения и превращается во внутреннюю. Несмотря на такие потери, разрушительная сила цунами остаётся огромной, что, к сожалению, нам приходится периодически наблюдать в различных районах Земли.
Почему при подходе цунами к берегу растёт амплитуда волн?
1) скорость волны увеличивается, внутренняя энергия волны частично превращается в кинетическую энергию
2) скорость волны уменьшается, внутренняя энергия волны частично превращается в потенциальную энергию
3) скорость волны уменьшается, кинетическая энергия волны частично превращается в потенциальную энергию
4) скорость волны увеличивается, внутренняя энергия волны частично превращается в потенциальную энергию
Движения частицы воды в цунами являются
1) поперечными колебаниями
2) суммой поступательного и вращательного движения
3) продольными колебаниями
4) только поступательным движением
Что происходит с длиной волны цунами при подходе к берегу? Ответ поясните.
Слух человека
Самый низкий тон, воспринимаемый человеком с нормальным слухом, имеет частоту около 20 Гц. Верхний предел слухового восприятия сильно различается у разных людей. Особое значение здесь имеет возраст. В восемнадцать лет при безупречном слухе можно услышать звук до 20 кГц, но в среднем границы слышимости для любого возраста лежат в интервале 18 - 16 кГц. С возрастом чувствительность человеческого уха к высокочастотным звукам постепенно падает. На рисунке приведен график зависимости уровня восприятия звука от частоты для людей разного возраста.
Чувствительность уха к звуковым колебаниям различных частот неодинакова. Оно
особенно тонко реагирует на колебания средних частот (в области 4000 Гц). По мере
уменьшения или увеличения частоты относительно среднего диапазона острота слуха
постепенно снижается.
Человеческое ухо не только различает звуки и их источники; оба уха, работая вместе,
способны довольно точно определять направление распространения звука. Поскольку
уши расположены с противоположных сторон головы, звуковые волны от источника
звука достигают их не одновременно и воздействуют с разным давлением. За счет
даже этой ничтожной разницы во времени и давлении мозг довольно точно определяет
направление источника звука.
Восприятие звуков различной громкости и частоты в 20-летнем и 60-летнем возрасте
Имеются два источника звуковой волны:
А. Звуковая волна частотой 100 Гц и громкостью 10 дБ.
Б. Звуковая волна частотой 1 кГц и громкостью 20 дБ.
Используя график, представленный на рисунке, определите, звук какого источника
будет услышан человеком.
1) только А 2) только Б 3) и А и Б 4) ни А ни Б
Какие утверждения, сделанные на основании графика (см. рисунок), справедливы?
А. С возрастом чувствительность человеческого слуха к высокочастотным звукам
постепенно падает.
Б. Слух гораздо чувствительнее к звукам в области 4 кГц, чем к более низким или
более высоким звукам.
1) только А 2) только Б 3) и А и Б 4) ни А ни Б
Всегда ли можно точно определить направление распространения звука и
Летучие мыши – единственные млекопитающие, освоившие воздушную среду благодаря наличию у них крыльев. Кроме того, летучая мышь не является родственницей наземной ни по происхождению, ни по образу жизни.
К какому виду относится летучая мышь? Она относится к отряду рукокрылых , название которого говорит само за себя. Почему летучих мышей называют мышами? она была названа за отдалённое внешнее сходство с сухопутным грызуном и умение издавать звуки, похожие на мышиный писк.
Внешний вид
Летучая мышь, описание: большая часть тела животного отводится на крылья . Если не брать их во внимание, то можно отметить миниатюрное туловище с короткой шеей и вытянутой головой. Ротовая щель зверьков крупная , через неё виднеются острые зубы.
Одни виды летучих мышей очаровывают людей миловидной мордочкой, другие пугают необычной формой носа , несоразмерно большими ушами и удивительными наростами на голове.
Наиболее симпатичным рукокрылым животным семейства крыланов считается фруктовая собака : у неё большие открытые глаза и вытянутый нос, похожий на лисий. Интересно, что названия некоторым были даны исходя из формы носа животных: свиноносая, подковоносая, гладконосая.
У белой летучей мыши на мордочке имеется своеобразный «рог», придающий носу форму лепестка. Благодаря этому приспособлению направленные вперёд ноздри животного быстрее и эффективнее улавливают запахи .
Не менее специфичной внешностью обладает бульдоговая мышь : на её мордочке в поперечном направлении располагается хрящевая складка, идущая над носом от одной ушной раковины к другой. Хрящевой валик сводит вместе края ушных раковин, увеличивая их площадь для более совершенного слуха, необходимого для ориентировки в пространстве во время полёта.
По мордочке животного можно «прочитать» об образе жизни и о даже питании мыши. Например, любителям фруктов не нужны мощные локаторы, необходимые летучим представителям, рассекающим окрестности по ночам. Зато ноздри у них более широкие: пищу они разыскивают, ориентируясь на запахи .
Фото
Как выглядит летучая мышь: фото смотрите ниже:
Строение
Птицы приспособились к полёту благодаря облегчённым ячеистым костям, воздушным мешкам в лёгких и разнородному по строению и функции перьев покрову. У летающих рукокрылых всего этого нет , да и кожные перепонки едва ли можно назвать крыльями.
Как летают летучие мыши? Полёт мышей подобен полёту летательного аппарата Леонардо да Винчи , который перенял у природы идею строения крыла летучего млекопитающего.
Сплошная, непронизываемая воздухом кожная перепонка «накрывает» воздушные массы сверху, что позволяет зверькам отталкиваться от них и лететь.
Скелет и крылья
Скелет летучей мыши имеет свои особенности. Конечности летучих мышей видоизменены: они служат для крыла костяком . Плечевая кость у этих животных короткая, а кости предплечья и 4 последних пальца удлинены с целью увеличения площади летательной «мантии».
От шеи до кончиков пальцев зверьков натянута кожно-фиброзная складка. Большой палец с цепким коготком не включён в крыло, он необходим животному для хватания . Между задними лапками и длинным хвостом натянута задняя (межбедренная) часть перепонки.
Посмотрите, как выглядят крылья летучей мыши, на фото ниже:
Полёт
Рука с крылом приводится в движение несколькими парными мышцами верхнего пояса, которые для снижения энергозатрат на полёты прикреплены не к грудине, а к фиброзной основе крыла. Киль грудины зверьков уступает по мощности птичьему: к нему прикрепляется только одна мышца, необходимая для полёта, – большая грудная.
Позвоночник у летучих млекопитающих более подвижен, чем у птиц . Он позволяет мышам быть более манёвренными вне воздушной среды.
Передвижение по земле
Как передвигается летучая мышь? Эволюция лишила рукокрылых крепких костей нижнего пояса, бедра и голени, оставив за ними право большую часть жизни летать.
Некоторые виды мышей, например, вампировые имеют более крепкие бедренные кости и способны ходить по земле . Опорой для них служит утолщённая кожа подушечек лап. Крыланы передвигаться подобным образом не могут и делают это крайне неуклюже.
Размеры и вес
Длина крохотного тельца
зверьков, населяющих Россию, обычно не превышает 5 см
, размах крыльев самых маленьких из них составляет 18 см. Масса рекордсменов-малюток – 2-5 г.
Небольшими размерами обладают ушаны, белые и свиноносые мышки. Представитель последнего вида считается одним из самых маленьких млекопитающих на Земле.
Крупные особи весят до килограмма. Расстояние между кончиками пальцев передних лап при расправленных крыльях может достигать полутора метров, а длина тела – 40 см. Настоящими исполинами среди рукокрылых считаются крыланы, Южноамериканские ложные вампиры.
Органы чувств
Реакция летучих мышей на свет: сетчатка летучих мышей лишена колбочек – рецепторов, ответственных за дневное видение.
Зрение их является сумеречным и обеспечивается палочками. Поэтому днём животные вынуждены спать , так как при дневном свете они видят плохо.
У некоторых представителей глаза прикрыты причудливыми кожными складками. Это ещё раз подтверждает гипотезу о том, что ориентируются в пространстве мыши не при помощи зрительного анализатора . У близких родственников летучих мышей, крыланов, также относящихся к отряду рукокрылые, колбочки имеются. Этих животных можно встретить и днём.
Второстепенная роль для зверьков зрительного анализатора была выявлена в ходе простого эксперимента : когда животным завязывали глаза, в окружающей обстановке они ориентироваться не переставали. Когда то же самое повторили с ушами, мыши стали натыкаться на стены и предметы, находящиеся в комнате.
Летучие мыши приносят несомненную пользу садово-огородным и фермерским хозяйствам. В тёмное время суток, когда неактивны птицы, они массово уничтожают не только насекомых-вредителей, но и мелких грызунов. Читайте наши статьи о том, эти загадочные животные и какова их .
Как же мыши видят в темноте?
Как летучие мыши ориентируются в темноте? Какие звуки издают летучие мыши? Удивительная способность рукокрылых летать и добывать пищу без участия зрения была раскрыта после того, как при помощи чувствительных датчиков удалось записать ультразвуковые сигналы , которые издают животные во время полёта.
Ультразвук летучих мышей, который неслышен человеческим ухом, отражается от окружающих объектов, находящихся в радиусе 15 метров, возвращаются к зверьку, собираются ушной раковиной и анализируются внутренним ухом. Слух у животных тонкий .
Питание
Летучие млекопитающие имеют свои предпочтения в еде
. Исходя из того, какой продукт у животного является излюбленным, выделяют:
- насекомоядных;
- плотоядных;
- фруктоядных или вегетарианцев;
- рыбоядных мышей;
- вампиров .
Прочитайте интересную статью о том, и как охотятся мыши в природе.
Сон
Спать представители рукокрылых предпочитают вниз головой . Коготками задних лапок они цепляются за горизонтальную перекладину или сучок дерева, прижимают к телу крылья и засыпают. Почему летучие мыши спят вниз головой (вверх ногами)? Сидя они не спят: слабые кости нижних конечностей не выдерживают многочасовую нагрузку на них во время сна.
Спящие летучие мыши, почуяв опасность, расправляют крылья, разжимают коготки задних лап и улетают, не тратя время на вставание из положения лёжа или сидя.
Размножение
Как размножаются и рождаются летучие мыши? Перед зимней спячкой животные открывают брачный сезон ( ?). Через несколько месяцев после спаривания на свет появляется 1-2 мышонка , которых мать вскармливает молоком в течение 2 недель.
Детеныши летучей мыши, находятся под опекой матери 3 недели , после чего приступают к самостоятельной жизни. Спросите, сколько живут летучие мыши, есть данные, что рукокрылые могут прожить до 30 лет .
Экзотика по соседству
Интересные факты о летучих мышах, смотрите в видео ниже:
Тысячи летучих мышей, принадлежащих к мексиканскому подвиду бразильского складчатогуба, обитающие в Техасе, распевают во время полета песни, используя сложнейшие сочетания слогов. Правда, человеческое ухо не в состоянии оценить вокальные данные и мастерство рукокрылых, так как те общаются на ультразвуковых частотах.
Биолог Майкл Смотерман из Техасского университета сельского хозяйства и механики попытался изучить способы организации слогов в песнях летучих мышей и связать их коммуникативные способности с определенными зонами мозга.
«Если нам удастся выяснить, какие именно участки мозга летучих мышей ответственны за коммуникацию, то мы сможем лучше разобраться в том, как именно генерирует и организует сложные последовательности коммуникативных сигналов человеческий мозг, — говорит ученый. — И, разобравшись в работе человеческого мозга, мы сможем предложить различные способы решения проблем людям, страдающим нарушениями речи».
В лаборатории Смотермана исследовали поведенческий и физиологический аспекты передачи информации у летучих мышей. В первом случае изучали сезонные вариации и отличия при передаче информации мужскими и женскими особями, а во втором пытались локализовать зоны мозга, активные во время коммуникации.
Бразильские складчатогубы при общении издают звуковые колебания с более высокими частотами, чем те, которые способно улавливать человеческое ухо (диапазон восприятия человека 16 — 20000 Гц). Правда, люди могут слышать обрывки песен летучих мышей, если те пропевают часть фразы более «низким голосом».
Общение летучих мышей на высоких частотах обусловлено их способностью к эхолокации. Они создают ультразвуковые волны в диапазоне частот от 40 до 100 кГц и ориентируются в пространстве, определяя с помощью отраженных волн направления и расстояния до окружающих предметов. Чем выше частота звука, тем более мелкие детали могут различать летучие мыши и тем точнее они выстраивают траекторию полета.
В исследовании принимали участие 75 особей бразильского складчатогуба, живущие в лаборатории Смотермана. Исследуемые экземпляры не изолировали от дикой природы, а собирали в различных строениях вроде церквей и школ. По словам ученого, эти летучие мыши совершенно не агрессивны и благодаря дружелюбному характеру представляют собой прекрасные образцы для исследования.
Зов бразильского складчатогуба, как выяснилось, включает от 15 до 20 слогов.
Каждый самец при ухаживании поет свою собственную песню. Хотя «мелодии» песен ухаживания у всех звучат приблизительно одинаково, исполнители составляют индивидуальные воззвания, сочетая различные слоги. Помимо песен, обращенных к представителям противоположного пола, летучие мыши используют сложные голосовые сообщения для того, чтобы опознавать друг друга, а также для обозначения социального статуса, определения территориальных границ, при воспитании потомства и при противодействии особям, вторгшимся на чужую территорию.
«Ни одно другое млекопитающее, кроме человека, не обладает способностью общаться с помощью столь сложных голосовых последовательностей», — говорит Смотерман.
Песни летучих мышей напоминают песни птиц. За многие годы исследований ученым удалось определить участки мозга птиц, ответственных за пение, но, по словам экспертов, мозг птиц сильно отличается от мозга млекопитающих, и поэтому довольно трудно использовать знания об особенностях голосовой коммуникации у пернатых для понимания особенностей человеческой речи.
Мозг млекопитающих устроен приблизительно одинаково, и у летучих мышей имеется множество тех же структур, которые характерны для мозга человека. Поэтому выводы об особенностях голосовой коммуникации у людей вполне могут быть сделаны на основании изучения вокальных сообщений, посылаемых летучими мышами.
«Голосовой центр, ответственный за организацию сложных последовательностей слогов, у летучих мышей несколько выше, и нам пока что не удалось точно определить, где именно он расположен, — говорит Смотерман. — В настоящее время для определения активных во время пения зон мозга мы применяем молекулярный метод».
В дальнейшем ученые надеются применить полученные ими данные при решении проблем, связанных с нарушениями речи. По словам учёного, представление о том, что человеческая речь является уникальной особенностью, сильно ограничивает исследования в данной области. «По сравнению с достижениями других направлений неврологии мы плетемся в конце, поскольку пока еще не вполне разобрались в основополагающих вопросах функционирования голосовых коммуникаций у людей», — сетует Смотерман.
Хотя летучие мыши прекрасно ориентируются в пространстве с помощью ультразвука, этот механизм прекрасно работает лишь на небольших расстояниях. Как показали , при дальних перелетах рукокрылые используют магнитное поле Земли благодаря «встроенному магнитному компасу».
Летучая мышь
Летучая мышь может в полночь облететь темный хлев, не задев при этом ни столбов, ни стропил, ни спящих коров. Глаза летучей мыши не имеют специальных приборов ночного видения. Если бы в своих перемещениях по ночному хлеву летучая мышь надеялась на свои глаза, то пересчитала бы лбом не меньше столбов и стропил, чем мы с вами.
Как летучие мыши ориентируются в темноте?
Летучие мыши развили у себя другой путь ориентации в темноте: они прослушивают темное пространство. Они вылетают на охоту после захода солнца. В течение дня висят вверх ногами в своих домах - пещерах, в дуплах деревьев или в сенях деревенских домов, уцепившись лапками за перекладины на потолке. Большую часть дня летучие мыши приводят себя в порядок, готовясь к ночным приключениям: расчесывают коготками шерсть, тщательно вылизывают крылья.
Интересный факт: так же, как подводные лодки, летучие мыши используют для ориентации сонар, или звуковые волны, чтобы свободно перемещаться в темноте.
Почему летучие мыши охотятся по ночам?
В промежутках между этими занятиями летучие мыши дремлют. Когда наступает ночь, летучие мыши покидают свое жилище и вылетают на охоту. Одни виды летучих мышей предпочитают фрукты, другие, особенно тропические, виды - кровососущие, они нападают на птиц, коров и других животных. Но большинство летучих мышей питаются жучками и прочими насекомыми. Летучие мыши охотятся по ночам, так как темнота защищает летучих мышей от тех животных, которые могли бы съесть их самих. Кроме того, в ночных полетах их широкие, не покрытые шерстью крылья не высыхают от жарких солнечных лучей.
Материалы по теме:
Панда это медведь?
Как летучие мыши видят?
Чтобы ориентироваться в темноте, эти животные используют звук. Этим они похожи на подводные лодки, которые тоже применяют звуковые волны для навигации в мрачных глубинах океана. Летучие мыши посылают в пространство пачки звуковых волн, они испускают волны ртом или носом. Волны отражаются от окружающих предметов, обрисовывая их контуры, а мыши улавливают их своими ушами и воспринимают звуковую (акустическую) картину окружающей обстановки, в этой – то картине они и ориентируются. Процесс такой ориентации по отраженному звуку называется эхолокация. Большие причудливые уши летучей мыши помогают ей ориентироваться в звуковой картине мира в темноте.
Интересный факт: когда летучая мышь нацеливается на добычу, она испускает звук частотой 200 биений в секунду.
Летучая мышь, оказавшаяся у вас в спальне в три часа ночи, прекрасно знает, куда лететь. Она посылает пачки звуковых волн и улавливает их отражения. Волны отражаются от кресел, дивана, экрана телевизора. От открытого окна волны отражаться не будут - значит, путь свободен, вот летучая мышь и нашла выход из западни. Звук, который испускает летучая мышь, отражается и от мелких объектов. Если добыча - вкусная муха - жужжит в комнате, летучая мышь ее найдет. Отыскивая насекомое, летучая мышь издает звук частотой 10 биений (импульсов) в секунду. Уловив отраженный сигнал, она увеличивает частоту до 25 биений в секунду, при такой частоте летучая мышь может точнее определить, где находится муха, чтобы атака оказалась удачной.
