发现了一种声学心理图像,回声定位的蝙蝠可以利用它来仅通过回声定位在长距离内进行导航。
这种声学心理图像,回声定位的蝙蝠可以利用它来仅通过回声定位在长距离内进行导航。这一发现最近在科学杂志上发表,由德国马克斯·普朗克动物行为研究所、康斯坦茨大学集体行为高级研究卓越中心、特拉维夫大学和以色列耶路撒冷希伯来大学的研究人员共同展示。
如果仅凭手电筒来引导,你能在完全黑暗中从三公里半径内的陌生区域认出自己的位置并回家吗?对于回声定位的蝙蝠来说,回声定位是一种以声音为导向的自然框架,是类似的问题。蝙蝠早已被认知如何利用回声定位来避免障碍并进行自我引导。然而,由玛雅·戈德施泰因领导的研究小组现在证明了,猫头鹰可以利用回声定位在长距离上进行基于地图的追踪。
用6克轻型蝙蝠进行实验
为此,研究小组在以色列的胡拉谷用仅重6克的库尔小蝙蝠 (Pipistrellus kuhlii) 进行实验。研究人员在多个夜晚中将76只蝙蝠重新定位到一个三公里半径内的不同地点,同时保持它们在自然栖息地附近。每只蝙蝠都被标记上了一个称为ATLAS的高分辨率慢GPS追踪系统,以提供实时监测。
一些蝙蝠仅接受了ATLAS技术的训练,而其他蝙蝠则被操纵以确定它们的感知、嗅觉、电感觉和回声定位如何影响它们返回巢穴的能力。令人难以置信的是,仅凭回声定位,95%的蝙蝠在几分钟内返回了栖息地,证明蝙蝠能够仅使用这种非常定向且有些地方性的感知模式进行公里范围的导航。但是,研究还显示,在可用时,蝙蝠通过空间感增强导航。“我们惊讶地发现这些蝙蝠甚至使用视觉”,戈德施泰因指出。“这不是我们所期望的。在这样的条件下,看到它们能够依赖视觉真的很神奇,尽管它们的眼睛非常小。”
每只蝙蝠的旅程调节
除了行业测试,研究小组还制作了整个河流的精确地图。“我们希望理解每只蝙蝠在旅程中体验了什么,并知道它们如何利用声音数据进行导航”,来自特拉维夫大学Yossi Yovel实验室的陈兴解释,他参与了该谷地的重构。
根据模型,蝙蝠更可能在具有更高“回声熵”的经济功能附近飞行,这提供了更丰富的声音信息。“在过渡期间,蝙蝠进行流畅的旅行,在某种程度上,改变为朝向它们栖息地的垂直旅行,这表明它们已经知道自己身处何地”,戈德施泰因说。蝙蝠在靠近具有更多声学信息的环境特征时做出导航决策。当蝙蝠以树木和道路等环境特征作为声学地标时,它们可以将其用作声学地标。
蝙蝠有声学心理地图。
研究得出的结论是,单靠回声定位可以使库尔小蝙蝠在数公里的距离内移动。然而,当视觉可用时,它们通过同时结合两种感官增强了导航性能。这些小蝙蝠利用环境特征和独特的声学线索作为地标,然后才移动到新家。这种行为表明它们意识到自己栖息地的声学心理地图。