Nieuw onderzoek onthult hoe vleermuizen door complexe omgevingen navigeren door op subtiele wijze veranderingen in de geluidshoogte te volgen terwijl ze bewegen – een techniek die mogelijk toepasbaar is op drone- en zelfrijdende autotechnologie.
De uitdaging van echolocatie in chaos
Vleermuizen staan bekend om hun echolocatievermogen, waarbij ze geluid gebruiken om in het donker te ‘zien’. Maar het navigeren door dicht opeengepakte bossen of grotten brengt een unieke uitdaging met zich mee: duizenden echo’s die tegelijk van oppervlakken weerkaatsen. Hoe isoleren vleermuizen de juiste signalen te midden van deze chaos? Onderzoekers van de Universiteit van Bristol en de Universiteit van Manchester hebben een belangrijk mechanisme ontdekt: vleermuizen monitoren hoe hun eigen beweging de toonhoogte van terugkerende geluiden verandert, ook wel het Doppler-effect genoemd.
Het ‘Bat Accelerator’-experiment
Om deze theorie te testen, ontwierpen wetenschappers een ongebruikelijk apparaat dat de ‘vleermuisversneller’ werd genoemd. Deze bestaat uit een tunnel van acht meter, bekleed met 8.000 met de hand geniete plastic bladeren, gemonteerd op loopbanden. Door de snelheid van de loopband te manipuleren, konden onderzoekers vleermuizen ertoe verleiden andere bewegingen waar te nemen ten opzichte van hun omgeving.
Het team merkte op dat wanneer de loopband met de vliegrichting van de vleermuizen bewoog, de dieren versnelden. Omgekeerd, toen het gebladerte naar hen leek te bewegen, gingen ze langzamer rijden. Dit bevestigt dat vleermuizen niet alleen naar echo’s luisteren, maar actief verwerken hoe die echo’s veranderen terwijl ze vliegen.
De betekenis van Dopplerverschuiving
De studie toont aan dat zelfs vleermuizen die niet eerder als “Doppler-specialisten” werden geïdentificeerd, voor hun navigatie afhankelijk zijn van dit effect. Zoals Marc Holderied, hoogleraar sensorische biologie aan de Universiteit van Bristol, uitlegt: “Terwijl de vleermuis beweegt, draagt deze Dopplerverschuiving informatie over” – waardoor ze het complexe auditieve landschap kunnen interpreteren.
Deze ontdekking heeft implicaties die verder gaan dan de vleermuizenbiologie. Athia Haron, een medisch technisch onderzoeker aan de Universiteit van Manchester, suggereert dat het begrijpen van hoe vleermuizen door rommelige ruimtes navigeren, de navigatiesystemen voor drones en zelfrijdende auto’s, die momenteel in vergelijkbare omstandigheden worstelen, zou kunnen verbeteren.
De onderzoekers geloven dat deze methode kan helpen betrouwbaardere autonome systemen te creëren door het vermogen van de vleermuis na te bootsen om geluidsveranderingen in realtime te interpreteren.
De bevindingen benadrukken de opmerkelijke complexiteit van dierennavigatie en het potentieel voor bio-geïnspireerde technische oplossingen.
