Flagermus er intuitive fysikere, der forstår instinktivt, hvordan lyd bevæger sig gennem rummet. Ikke kun lytter de meget til deres miljøer, men de udsender også ultralydsuger for at hjælpe dem med at lokalisere byttedyr; den tid det tager for en kvit at komme tilbage korrelerer med afstanden til objektet. Denne bemærkelsesværdige brug af lyd gør flagermus “det perfekte system” for forskere som Melville Wohlgemuth, en neurovidenskabsmand ved Johns Hopkins University, til at studere hørelse.
Relateret indhold
- Hvordan en dødbringende svampe-spiser svamp hjalp med at gøre flagermus sød igen
- Dette ekkolokerende sovesal kunne afsløre oprindelsen af en af naturens fedeste supermagter
- Her er, hvad Bat Echolocation lyder som, langsommere
- Disse flagermus bruger ekkolod til at sætte signal på deres rivaler
Så da Wohlgemuth bemærkede, at flagermusene i hans laboratorium gjorde noget underligt, vidste han, at det måtte have et formål. Specielt slog hans flagermus deres hoveder og viftede med ørerne på en sød måde, der fik ham til at tænke på hans kæledyrspad derhjemme, Willie Nelson. I modsætning til Willie Nelson, vidste Wohlgemuth imidlertid, at flagermusene ikke bare kunne prøve at se sød ud for at få deres aftensmad. Så hvad gjorde de?
For at finde ud af, havde han brug for at designe et eksperiment så kompliceret som et flagermus lydsystem - et, der krævede tilgængelige flagermus, videospilkameraer og nogle temmelig uheldige måltider. ”Pretty verbaving”, er hvordan Rickye Heffner, en psykolog ved University of Toledo, der er specialiseret i udviklingen af hørelse, beskriver Wohlgemuths forskningsdesign. ”Det er næsten en tour de force-demonstration af, hvordan det hele fungerer.”
Først måtte eksperimentet finde sted i total mørke for at sikre, at flagermusene kun var afhængige af ekkolokalisering. (I modsætning til hvad man tror, er flagermus ikke blind - de har bare en tendens til at have dårligere syn.) Wohlgemuth og kolleger brugte infrarøde bevægelsesfangstkameraer - den samme slags gamere bruger - til at filme hver subtile bevægelse uden at tilføje irriterende synligt lys. I mellemtiden registrerede ultralydsmikrofoner deres høje toneangivelser.
Dernæst måtte han få de ærede ting til at sidde stille. Efter at have samlet snesevis af store brune flagermus fra en række beskidte lofter fra Bethesda, begyndte han at træne dem til at sidde tålmodig på en platform, mens middagen kom til dem. Ikke alle flagermus overholdt, men efter to uger blev mange "virkelig chill" omkring ham. Det hjalp, at han belønnet deres indsats med en saftig grub, pavlovsk stil. ”Jeg er meget bedre til at træne flagermus end jeg er med at træne hunde, ” siger han.
Endelig udviklede Wohlgemuth et fiskesnor og -skivesystem til at levere melorme til hans flagermus. Da han gennemførte eksperimentet, fandt han, at jo mere pludselig insekterne bevægede sig, jo mere pluggede flagermusene og viftede om deres ører i et forsøg på at lokalisere deres bytte. ”Da målet kom nærmere, bevægede ørerne sig fra hinanden, og når målet var længere væk, flyttede ørerne tættere sig sammen, ” siger Cindy Moss, en neurovidenskabsmand, der driver Wohlgemuths laboratorium og er medforfatter til avisen.
Katte, hunde og endda mennesker drejer ørerne for at orientere sig mod lyd. Men dette var lidt mere sofistikeret. Ved hurtigt at vifte med ørerne lige efter at de kvitrede, spores flagermus den lille ændring i frekvens - tro lyden af en bil, der kørte forbi - da måltidsormene bevægede sig i den ene eller den anden retning. Med hver bevægelse tog flagermus et andet ”øjebliksbillede” af lyden og strengede dem sammen for at skabe den akustiske version af et panoramafoto.
”Bevægelsen af øret er som at få forskellige perspektiver på den samme lyd, ” siger Wohlgemuth, der rapporterede om sine fund med Moss i tidsskriftet PLOS Biology i september.
Undersøgelsen er den første, der detaljerede, hvordan disse flagermus forvandler ekkolokationssignaler til et 3D-billede af rov i bevægelse og kunne give praktiske tip til ingeniører. Wohlgemuth er i samtaler med forskere ved University of Maryland, der håber på at designe en "smart" sukkerrør til blinde mennesker, der hører en hindring, før de når den. Han samarbejder også med ingeniører i Danmark, som ønsker at udvikle en “eared” drone monteret med mikrofonarrays.
Mindre praktisk kan denne form for forskning hjælpe med at besvare filosof Thomas Nagels tidløse spørgsmål: Hvordan er det at være en flagermus? Når alt kommer til alt, siger Moss, "alt det, vi ser i deres opførsel, afspejler noget, der foregår i hjernen."
Abonner på Smithsonian magasin nu for kun $ 12
Denne artikel er et udvalg fra novemberudgaven af Smithsonian magasinet
Købe
