Naukowcy odkryli, że nietoperze wykorzystują „efekt Dopplera” do poruszania się w zagraconych przestrzeniach
Nowe badania ujawniają, jak nietoperze poruszają się w złożonym środowisku, subtelnie monitorując zmiany wysokości dźwięku podczas ruchu – jest to technika, która ma potencjalne zastosowanie w technologiach dronów i samochodów autonomicznych.
Problem echolokacji w chaosie
Nietoperze znane są ze swojej zdolności do echolokacji, dzięki czemu wykorzystują dźwięk do „widzenia” w ciemności. Jednak poruszanie się po gęstych lasach lub jaskiniach stanowi wyjątkowe wyzwanie: tysiące ech odbija się od powierzchni jednocześnie. Jak nietoperze wybierają właściwe sygnały w tym chaosie? Naukowcy z Uniwersytetu w Bristolu i Uniwersytetu w Manchesterze odkryli kluczowy mechanizm: nietoperze monitorują, jak ich własne ruchy zmieniają wysokość powracających dźwięków, jest to zjawisko znane jako efekt Dopplera.
Eksperymentuj z „Akceleratorem dla nietoperzy”
Aby przetestować tę teorię, naukowcy opracowali niezwykłe urządzenie zwane „akceleratorem nietoperzy”. Składa się z ośmiometrowego tunelu wyłożonego 8000 plastikowych liści ręcznie przymocowanych do bieżni. Manipulując prędkością bieżni, badacze mogli oszukać nietoperze, aby postrzegały inny ruch w zależności od otoczenia.
Zespół zauważył, że gdy bieżnia poruszała się wraz z lotem nietoperzy, zwierzęta przyspieszały. I odwrotnie, gdy liście zdawały się poruszać w ich stronę, zwalniały. Potwierdza to, że nietoperze nie tylko słuchają echa, ale aktywnie przetwarzają zmiany tych ech podczas lotu.
Znaczenie efektu Dopplera
Badanie pokazuje, że nawet nietoperze, które wcześniej nie zostały zidentyfikowane jako „specjaliści od efektu Dopplera”, wykorzystują ten efekt w nawigacji. Jak wyjaśnia Mark Holderied, profesor biologii sensorycznej na Uniwersytecie w Bristolu: „Gdy nietoperz się porusza, przesunięcie Dopplera niesie ze sobą informację” – umożliwiającą mu interpretację złożonego krajobrazu dźwiękowego.
To odkrycie ma konsekwencje nie tylko dla biologii nietoperzy. Atiyah Charon, badacz inżynierii medycznej na Uniwersytecie w Manchesterze, sugeruje, że zrozumienie, w jaki sposób nietoperze poruszają się w zagraconych przestrzeniach, mogłoby ulepszyć systemy nawigacji dla dronów i samochodów autonomicznych, które obecnie borykają się z podobnymi środowiskami.
Naukowcy są przekonani, że technika ta może pomóc w stworzeniu solidniejszych systemów autonomicznych, naśladujących zdolność nietoperzy do interpretowania zmian w dźwięku w czasie rzeczywistym.
Wyniki podkreślają niezwykłą złożoność nawigacji zwierząt i potencjał rozwiązań inżynieryjnych inspirowanych biologią.
