摘要:每天晚上,蝙蝠都以大量的数量出现,从而创造了科学家所说的“鸡尾酒会噩梦”,这是冲突的回声分离。没有人知道蝙蝠如何管理这一严重的感官挑战。现在,科学家已经跟踪了成千上万的蝙蝠,以找出:当蝙蝠首先从栖息处出现时,他们会增加与组中心的距离,并调整其回声定位,以在蝙蝠密度最高的区域安全地进行操纵。...
每天晚上,蝙蝠都以大量的数量出现,从而创造出了科学家所说的“鸡尾酒会噩梦”,以冲突的回声分离。没有人知道蝙蝠如何管理这一严重的感官挑战。现在,来自特拉维夫大学和马克斯·普朗克动物行为研究所(MPI-AB)的科学家已经了成千上万的蝙蝠,以找出:当蝙蝠首先从栖息处出来时,它们会增加与该组中心的距离,并在最高蝙蝠密度的区域安全地调整了它们的回声量。该研究于3月31日在国家科学院论文集。
Aya Goldshtein,Omer Mazar和Yossi Yovel在蝙蝠洞外度过了许多晚上。即便如此,看到成千上万的蝙蝠从一个山洞里爆发出来,直到深夜,有时会以如此高以至于液体显着的密度,每次都会震惊。但是直到最近,蝙蝠生物学家对他们没有看到的东西感到困惑。麦克斯·普朗克动物行为学院的戈德史因说:“蝙蝠不会彼此相处,即使在成千上万的蝙蝠中,也从一个小开口飞出。”
“噩梦”鸡尾酒会
每天晚上,当他们从山洞里觅食时,蝙蝠不会致命地坠落,这是一个科学的谜团。许多蝙蝠主要通过回声定位来感知自己的世界:他们发出电话并聆听反射的回声,这又使他们可以“看到”周围的东西。但是,如果许多蝙蝠立即回声(例如,当整个殖民地从几分钟的空间中出现一个洞穴时 - 其他人的呼唤都应该淹没蝙蝠所需的重要回声信息。科学家称这种声学信息的损失为“干扰”,他们希望蝙蝠因此应该碰撞。
然而,山洞外的空中事故是如此罕见,“当您目睹这一事件时,您几乎很兴奋。”
几十年来,科学家一直试图弄清蝙蝠如何解决这种“鸡尾酒会噩梦”,在这种“鸡尾酒会噩梦”中,环境聊天使您对您需要听到的声音感到震惊。例如,他们检查了蝙蝠如何分组回声。在实验室中,科学家观察到,小组中的单个蝙蝠以略有不同的频率回教,从理论上讲应该减少障碍。这是解决方案吗?
Yovel说,过去这样的研究是重要的垫脚石,但由于缺失的关键作品,他们没有为鸡尾酒会的神秘提供引人注目的答案。 “从出现在单个蝙蝠的角度来看,没有人看过这种情况。如果我们不在行动中研究行为,我们该如何理解行为?”
走进蝙蝠洞
Goldshtein及其同事首次收集了来自黄昏洞穴的野生蝙蝠的数据。他们结合了由Ran Nathan和Sivan Toledo,超声记录和感觉运动计算机建模开发的高分辨率的组合 - 所有这些都使研究人员能够进入蝙蝠的感觉世界,因为动物从洞穴开口挤出并飞过景观景观。
该团队由特拉维夫大学的科学家领导,研究了以色列呼啦谷的更大的老鼠尾蝙蝠。在两年的时间里,他们用轻巧的标记了数十只蝙蝠,每秒记录了蝙蝠的位置。其中一些标签还包括超声波麦克风,从单个蝙蝠的角度记录了听觉场景。每年,在标记蝙蝠的同一天收集数据。
警告:标记的蝙蝠在洞穴外释放并进入新兴菌落,这意味着当密度最高时,在洞穴开口上缺少真实数据。团队填补了这一差距,由Omer Mazar和模拟出现开发的计算模型。该模型合并了由和麦克风收集的数据,以从洞穴的入口开始重现完整的行为序列,并在蝙蝠穿过山谷两公里后结束。马扎尔说:“模拟使我们能够验证对蝙蝠在出现过程中如何解决这一复杂任务的假设。”
避开声音困境
出现的图片非常了不起。当离开洞穴时,蝙蝠会经历刺耳的电话,其中94%的回声被堵塞了。然而,在离开洞穴的五秒钟内,蝙蝠大大降低了回声定位干扰。他们还做出了两个重要的行为改变:首先,他们从密集的菌落核心中散发出来,同时保持组结构。其次,他们以较高的频率发出较短和较弱的呼叫。
研究人员怀疑,蝙蝠会通过迅速从洞穴中分散而减少堵塞。但是,为什么蝙蝠将其回声定位更高的频率更高?召集更多的电话会增加干扰问题并因此碰撞风险吗?为了了解结果,作者必须从蝙蝠的角度来接近现场。
马扎尔说:“想象一下,您是一只蝙蝠,穿过混乱的空间。您需要知道的最重要的对象是直接在前面的蝙蝠。因此,您应该以一种只能为您提供有关该蝙蝠的最详细信息的方式回声。当然,您可能会因为挤压而错过大多数信息,但是您只需要足够的细节就可以避免掉入那只蝙蝠。”
换句话说,蝙蝠改变了他们回声的方式,以获取有关其近邻居的详细信息 - 该策略最终帮助他们成功操纵并避免碰撞。
作者强调,通过在执行相关任务时在自然环境中研究蝙蝠,使蝙蝠如何解决鸡尾酒会困境的这种意外结果成为可能。 Goldshtein说:“过去的理论和实验室研究使我们能够想象这些可能性。” “但是,只有将自己尽可能地放入动物的鞋子中,我们才能理解他们面临的挑战以及他们为解决它们所做的事情。”