研究者は、ヘリウムが豊富な空気でバットを育て音を検出する方法を確認します

バットがエコロケーションを使用して、環境への精神的な画像を開発することができているということは、今も確立しました。 しかし、私たちは、それが意味するところを理解しています。 バットが自分の発声のエコーをどのように使用して物体の位置を調べるか把握しています。

今日発表された論文で、研究者たちは、コウモリが音の速度の生得的な感覚を持って生まれたので、部分的に反響位置に関与するという証拠を提供しています。 研究者は、この現象をどのように研究しましたか？ 低密度の空気が音の速度を増加させるヘリウムが豊富な大気でバットを飼う。

エコに位置付け

エコロケーションは、原則として、やや簡単です。 バットは音を立てて周辺の物体から飛び出した次のバットの耳戻ります。 より遠い物体の場合音がバットに戻るために、より長い時間かかるので、相対的な距離感を提供しています。

しかし、バットはエコロケーションを使用して飛行中の餌を識別したり、着陸する場所を選択することができます。 そのためには絶対的な距離感が必要です。 着陸しようとするかのが、その背後にある家よりも近いことを知っているだけでは十分ではありません。 木の枝にぶら下がると関連するすべての複雑な動きをいつ開始すべきか知っている。 それとも木の枝にぶつけたり、空中で完全に止めようとすることもできます。

絶対距離を得る最も簡単な方法は、音の速度を検出することです。 これにより、発声やリターンエコーとの間の遅延は、絶対距離を提供しています。 しかし、バットが音の速度にある程度の感覚があるかどのようにテストしますか？

Tel Aviv UniversityのEran AmichaiとYossi Yovelは音の速度を変える簡単な方法があると判断しました。 音の速度に影響を与える要因の一つは、空気の密度である。 そして空気の密度を変更する簡単な方法があります。 空気より軽いガスでスパイクしてください。 この場合、著者はヘリウムを選択して、その中に十分なヘリウムが大気からバットの群れを育て音の速度を15％増加させました。

（この環境で育ったバットが面白いと思ったのかどうかは、悲しいことに、テストされていない状態のままになりました。）

バットの測定距離

音の速度が早ければ、反射されたエコーがより迅速にバットに戻ってきます。 つまり、このようなエコーを生成する物体が実際よりも近く認識されることを意味します。 したがってバットが物体をどのように密接に認識したのかを把握することができれば音の速度に対する理解を測定することができます。

幸いなことに、実験に使用されたコウモリ種は物体に近づくほど反響位置の音を変更します。 したがってバットが物体にアクセスするときに発生する騒音を追跡することにより、それらの物体にどれだけ近いかと考えているかどうかがわかります。

これは実験的に実行するために、研究者は、一定の距離離れた餌ステーションがあるエンクロージャでバットを育てたグループは、通常の空気で育て、他のグループは、ヘリウムが豊富な空気で続けた。 その後、二つのグループの雰囲気を変えました。 ヘリウムで育てたバットの場合、空気の速度が遅いエコーが到着するのに長い時間がかかり、餌を与えるところがより遠くに見えます。 その逆は、通常の空気中で起こしたバットの場合に該当します。

明らかなように二つのバットのグループは、同じように行動しました。 彼らはプラットフォームがヘリウムが豊富な空気は、より近く、通常の空気では、より遠い認識しました。 したがってバットが育った環境で何を学んだは関係ありません。 音の速度のために認識は同じでした。 これは認識がバットに生来のものであることを示唆します。

調整されません

バットが天候や高度の変化を経験して音の速度を頻繁に5％以上変化させることができるという点を勘案すると、少し驚きました。 したがって条件に応じて反響の位置を調整することができていることが有利であると思われる。 しかしAmichaiとYovelは成熟したバットを数週間ヘリウム環境に置きバットが餌を与えるところがどこにあるかについての認識を調整することができるという兆候を発見しませんでした。 これはヘリウムが27％である大気でも同様でした。 したがって音の速度のバットの知識は所定の位置に固定されているかのように見えます。

それはそれは重要なのか？ 言うのは難しいです。 実験に使用されたバットは、多くの場合、正常に着陸していたが、これは圧力変化に起因する空気力学的揚力の違い可能性があります。 反響の位置とは異なり、バットは、実際にここで調整をしたかのように見せ、揚力不足を補うために、より大きな角度で翼を一掃過去。

とにかく飛行の問題は、バットの距離認識に影響を与えていない。 バットは離陸する前に、多くの場合、反響を開始します。 これはバットが餌を与える場所がどのくらい離れていると思ったのかを教えてくれます。

したがって、様々な条件での距離をより正確に認識することが有利であることがコウモリは認識を調整する能力を進化させていないようです。 利点が違いを生むほど大きくない可能性があります。 または学習することなく、比較的正確に距離を認識することができる能力のような比較優位に相殺されることがあります。 これは動物の最初の数回の飛行で大きな違いを生むことができます。

PNAS、2021. DOI： 10.1073 / pnas.2024352118 （DOI情報）。