Нове дослідження показує, як кажани орієнтуються в складних середовищах, непомітно відстежуючи зміни кроку під час їхнього руху. Цей метод потенційно може бути використаний у технологіях дронів і безпілотних автомобілів.
Проблема ехолокації в хаосі
Кажани відомі своєю здатністю до ехолокації, використовуючи звук, щоб «бачити» в темряві. Але навігація через густі ліси чи печери представляє унікальний виклик: тисячі відлунь одночасно відбиваються від поверхонь. Як кажани вибирають правильні сигнали серед цього хаосу? Дослідники з Брістольського та Манчестерського університетів виявили ключовий механізм: кажани відстежують, як їхній власний рух змінює висоту звуків, що повертаються, явище, відоме як ефект Доплера.
Експеримент з “Прискорювачем для кажанів”
Щоб перевірити цю теорію, вчені розробили незвичайний пристрій під назвою «прискорювач кажанів». Він складається з восьмиметрового тунелю, вистеленого 8000 пластиковими листами, які вручну прикріплені до бігових доріжок. Маніпулюючи швидкістю бігових доріжок, дослідники могли змусити кажанів сприймати різні рухи відносно їхнього середовища.
Команда помітила, що коли бігова доріжка рухалася разом з польотом кажанів, тварини прискорювалися. І навпаки, коли здавалося, що листя рухається до них, вони сповільнювалися. Це підтверджує, що кажани не просто слухають луну, а активно обробляють те, як ця луна змінюється під час польоту.
Значення ефекту Доплера
Дослідження показує, що навіть кажани, яких раніше не називали «фахівцями з ефектом Доплера», покладаються на ефект для навігації. Як пояснює Марк Холдерід, професор сенсорної біології Брістольського університету: «Коли летюча миша рухається, цей доплерівський зсув несе інформацію», що дозволяє їм інтерпретувати складний звуковий ландшафт.
Це відкриття має наслідки не тільки для біології кажанів. Атійя Харон, дослідник медичних інженерів з Університету Манчестера, припускає, що розуміння того, як кажани орієнтуються в захаращених просторах, може покращити навігаційні системи для дронів і безпілотних автомобілів, яким зараз важко працювати в подібних умовах.
Дослідники вважають, що цей метод може допомогти створити більш надійні автономні системи, імітуючи здатність кажанів інтерпретувати зміни звуку в реальному часі.
Результати підкреслюють надзвичайну складність навігації тварин і потенціал біологічних інженерних рішень.
