Når solen går ned på Vietnams skove, dukker en lille, hemmeligholdt gnaver op fra mørket og begynder at zippe over trægrene på jagt efter frugt og frø. Typhlomys, også kendt som den bløde, furerede træmus eller det kinesiske pygmy sovesal, er omkring tre centimeter langt og har en hvid-tuftet hale længere end dens krop. Men det piler så hurtigt, at det for det menneskelige øje ser ud som lidt mere end en nattesløring.
Relateret indhold
- Som fugle kæmper nogle flagermus for at bevæge sig deres kammerater
- Hvordan flagermus ping på vingen - og ser søde ud af det
- Sådan ser "delfiner" mennesker med ekkolokation
- Blinde mennesker kan ekkolokere
Det er især imponerende, fordi Typhlomys næsten er helt blind.
Da forskere kiggede på Typhlomys øjenkugler under et mikroskop, lærte de hurtigt, at dets visuelle organer er et totalt rod. Uregelmæssige nethindefolder "ødelægger kontinuitet i billedprojektion", skrev forskere, mens et reduceret mellemrum mellem linsen og nethinden mister dyrets evne til at fokusere. De har også et reduceret antal billedmodtagende ganglionceller, som normalt er en indikator for opfattelse. De arboreale gnavere synes at være i stand til at bestemme forskellen mellem lys og mørk, men lidt andet.
Så hvordan undgår Typhlomys at falde til sin død eller løber lige ind i et rovdyrs kæber? I henhold til et papir, der blev offentliggjort i Integrative Zoology i december sidste år, har denne langhalede furball et trick op i ærmet: Den udsender ultralydslydder og derefter navigerer i sit miljø baseret på ekkoerne, der springer tilbage. Hvis det lyder meget som et andet natligt pattedyr, har du ret: Nogle forskere mener, at Typhlomys kan være et slags "overgangsdyr", der kan være nøglen til at forstå flagermusudvikling.
Det skyldes, at Typhlomys ekkolokerer, et biologisk trick, der længe har været antaget at eksistere udelukkende i flagermus, hvaler, og Marvel's Daredevil. (Nogle skår var også en gang tænkt at ekkolokere, men nyere forskning ser ud til at debunkere dette.) Det er, indtil forskere i Rusland var i stand til at observere et par af disse vietnamesiske sovesale i fangenskab og registrere deres ultralydsspidder.
”Strukturen af dets opkald er overraskende svarende til de frekvensmodulerede opkald af flagermus, ” siger Aleksandra Panyutina, en funktionel morfolog ved Severtsov Institute i Moskva og hovedforfatter af papiret, der beskriver sovesalens ekkolokation.
Forskellen, siger Panyutina, er, at Typhlomys opkald er utroligt svage. De slipper for både det menneskelige øre og enheder, der kaldes ”flagermusdetektorer”, som forskere normalt bruger til at lytte til på flagermusskrav. Men det giver også mening, siger hun, for selv om Typhlomys er hurtig "som en tordenbolt", er det stadig meget langsommere end en flagermus, der flyver gennem luften, og objekterne, den skal navigere i, er meget tættere.
Lunamølens hale producerer et svagt signalekko, der forstyrrer rovdyrfladermus. (Papilio / Alamy) Opdagelsen af en supermagt-ed gnaver er spændende af mange grunde. Til at begynde med er det en første til gnaverordenen. For det andet er der tydeligvis masser af gnavere, der klarer sig fint uden hjælp af ultralyds-klik - hvilket beder spørgsmålet om, hvad der ville føre Typhlomys ned ad denne evolutionære vej. Men ingen af disse er så fristende som hvad en ekkolokerende gnaver betyder for vores forståelse af flagermusudvikling.
Du kan se, forskere har længe drøftet, hvornår nøjagtigt ekkolokation udviklede sig. Eksistensen af ekkolokationsfrie frugt flagermus har altid syntes at antyde, at evnen til at ekkolokere blev erhvervet, efter at nogle flagermus tog til himlen. Endnu andre videnskabsfolk hævder, at det modsatte også kunne have været muligt - at små, flagermuslignende væsener brugte ekkolokation, da de hoppede og endda gled gennem baldakinen og først senere fik fuld flyvning.
Der var imidlertid et stort problem med denne "ekkolokations-første teori": Vi havde ingen oversigt over noget sådant overgangsdyr, der nogensinde eksisterede, hverken levende eller fossil. "Ingen kunne engang forestille sig en sådan kritiker, " siger Panyutina, "indtil vores opdagelse af Typhlomys ."
Forhandlingen er naturligvis langt fra afsluttet. Faktisk antyder en nylig undersøgelse af flagermus øre knogler, at frugt flagermus aldrig havde evnen til at ekkolocere, hvilket ville være en afstemning til fordel for den første flight-teori. Og en anden undersøgelse fandt, at nogle arter af frugtbade kan frembringe ekkolokations-klik med deres vinger, hvilket bare er fuldstændig uhyggelig, når man overvejer, at hvert andet ekkolokerende dyr ser ud til at udsende disse lyde fra dens mund.
Avanceret ekkolokation: Mexicanske frithalede flagermus, der lever i enorme kolonier, der kan overstige en million individer, bruger ekkolod til at sætte signal på deres rivaler. (Danita Delimont / Alamy) Eller måske er det slet ikke så sløret. Vi lever i en gylden tidsalder med ekkolokationsforskning; mere end 100 undersøgelser med ordet "ekkolokering" i titlen er blevet offentliggjort siden begyndelsen af sidste år alene. Og som forskning i Typhlomys viser, har vi stadig meget at lære om oprindelsen og arten af denne bemærkelsesværdige evne. Er det sådan en strækning at tro, at der er andre metoder til ekkolokering, som forskere endnu ikke har forestillet sig?
For eksempel undersøgte en undersøgelse, der blev offentliggjort sidste efterår i PLOS Biology, grunden til, at store, brune flagermus vugger deres hoveder som hvalpehunde og krøller ørespidserne ned. Vi taler om bevægelser, der finder sted i løbet af millisekunder og i omfanget af millimeter, siger Melville Wohlgemuth, en neurovidenskabsmand ved Johns Hopkins University og hovedforfatter af head wiggle-undersøgelsen.
Bevægelserne er ikke bare søde: Hver subtile forskydning i flagermusens hoved- eller øreposition giver den mulighed for at indsnævre sit synsfelt, lignende som når vi myser øjnene eller lægger en kuppet hånd op til et øre. ”Ved at have et bredere akustisk syn, sørger de for, at de stadig kan modtage ekkoer fra målet, selvom det bevæger sig uregelmæssigt foran dem, ” siger Wohlgemuth. ”Og det er noget, insekter ofte gør. Når de opdager, at der er et flagermus, der er ved at fange dem, dykker de slags magtdykning. ”
Uden de smarte, højopløselige kameraer, der er blevet tilgængelige i de senere år, ville vi aldrig have været i stand til at observere flagermusens opførsel i så detaljeret. Og det er kun et eksempel på kompleksiteten ved klassisk ekkolokation. Der er endnu fremmere former for denne supermagt derude - sommetider opstår som en modforanstaltning til at slå ekkolokalisering.
Der er fx møl, der f.eks. Kan høre, når en flagermus lukker ned. Men andre mødearter har ikke ører, så de er nødt til at stole på andre måder at forhindre deres fjender på. Den strålende farvet lunemøl har udviklet en hvirvlet hale, der genererer et vedvarende svagt ekkosignal af sig selv - et signal, der forstyrrer flagermusens præcision og får den til at gå glip af. Tigermøl producerer på den anden side ultrasoniske klik som en måde at gøre flagermus mere opmærksom på deres tilstedeværelse. Disse møl ringer ikke middagsklokken: de er direkte giftige, og deres klik er beregnet til at annoncere det faktum. ("Spis ikke mig, bro. Du kan ikke lide, hvordan jeg smager.")
Der er også møll, der kan bekæmpe ild med ild, så at sige - som den sherbetfarvede Bertholdia trigona, en art, der er hjemmehørende i Arizona-ørkenen. ”Når flagermusene nærmede sig, producerede møllerne deres egne ultralyds-kliklyde med en hastighed på 4.500 gange pr. Sekund, hvor de omgivende omgivelser blev tæppet og klædte sig fra ekkoloddetektion, ” skrev min Smithsonian- kollega Joseph Stromberg i 2013.
Selvfølgelig har delfiner, hvaler og marsvin dets egne tricks, og ekkolokalisering er lidt anderledes under vandet. Lydbølger rejser langt længere nede, hvor det er vådere, hvilket giver havpattedyr den ekstra bonus ved langdistance-kommunikation. Men det betyder ikke, at de lider af langsynethed: Delfiner kan faktisk bruge deres ekkolod til at fortælle forskellen mellem objekter, der er så små som en korn af majs og en BB-pellet.
...
På sin side håber Wohlgemuth, at vi kan bruge indsigt i flagermusbiologi for bedre at forstå, hvordan vores egen hjerne processer lyd. Men her kan der være en endnu mere direkte linje: Forskning har vist, at "et lille antal blinde mennesker" - det vil sige mennesker - kan træne sig selv til at navigere gennem komplicerede miljøer ved hjælp af ekkolokalisering.
En af disse mennesker er Daniel Kish, der har været blind siden han var 13 måneder gammel, og hvis dygtighed med ekkolokation har fået ham kaldenavnet "Batman." Ligesom de fleste flagermus, bruger ekolokerende mennesker klakker i tungen eller sommetider efterklang fra deres sukkerrør for at visualisere verden omkring dem. En undersøgelse fandt, at når den menneskelige hjerne behandler disse klik-ekkoer, bruger den regioner, der typisk er forbundet med syn, i modsætning til at høre.
Forskere som Panyutina spekulerer i mellemtiden på, hvor mange flere arter der måske er derude, der roligt klikker væk. Faktisk har Typhlomys en fætter, det stekende Malabar-sovesal, der også er kendt for sit dårlige syn og nattlige træklatrende dygtighed. Det spiny sovesal har imidlertid betydeligt større øjne, så Panyutina mener, at det kunne repræsentere et mere primitivt skridt i retning mod den samlede ekkolokalisering, der blev udstillet af Typhlomys.
Hvis vi kun netop opdagede ekkolokalisering i et sovesal, hvem ved da, hvilke hemmeligheder andre critters kan være i stand til at lære os om rovdyr-byttedyr-interaktioner, co-evolution eller endda den indre funktion i den menneskelige hjerne? Alt hvad vi skal gøre, ser det ud til, er at finde nye måder at lytte til.
