21.09.2016

В условиях антропогенного шума летучие мыши перестают полагаться на слух

Зоологи изучили охотничье поведение летучих мышей в условиях антропогенного шумового загрязнения. Они показали, что мыши в ситуации постороннего шума не только ориентируются на слух, как они делают обычно, но начинают больше пользоваться эхолокацией. Такая смена поведенческих реакций помогает животным быстро адаптироваться к новым условиям, навязанным человеком.

В качестве иллюстрации одной из своих статей журнал Science поместил изумительную картинку - она сразу привлекла мое внимание: летучая мышь с хищным взглядом и жадно нацеленными когтями налетает с раскрытой зубастой пастью на доверчивую лягушку (рис. 1). Мимо такой фотографии пройти невозможно, нужно разобраться, что это за мышь и почему она набрасывается на лягушку.

Как выяснилось, летучим мышам и лягушкам посвятили свою работу зоологи из Смитсоновского института тропических исследований в Панаме, представляющие также и другие научные организации. Они задались вопросом: как влияет на поведение животных-слухачей так называемое шумовое загрязнение, то есть шум, порождаемый разнообразной человеческой деятельностью (дороги, города, заводы и т. п.)? Ведь есть много видов животных, поведение которых построено на тонком различении звуков. Среди таких видов - птицы и некоторые летучие мыши, например излюбленный объект поведенческих исследований бахромчатогубый листонос Trachops cirrhosus (рис. 2).

Эти летучие мыши охотятся на лягушек, определяя их местоположение по громким лягушачьим песням. Очевидно, что если вокруг шумно, как это бывает в поселениях человека или близко к ним, то листоносам существенно труднее охотиться. Поэтому, ученые поставили несколько простых экспериментов, чтобы выяснить, насколько листоносам мешает шум и как они к нему приспосабливаются.

В экспериментах использовали модель лягушки с встроенным динамиком, который проигрывал лягушачью песню. Кроме голосовых возможностей у этой модели была предусмотрена еще и способность раздувать горло. Именно за счет этих движений, лягушка издает звуки. Статичная модель просто квакала, а динамичная - раздувала горло с требуемой частотой. Летучим мышам предлагали поохотиться на такие модели - статичные и динамичные. При этом, измеряли время до начала охотничьего полета и от начала полета до обнаружения «добычи», регистрировали ультразвуковые сигналы листоносов, а также отмечали, какую из двух предложенных моделей, статичную или динамичную, мыши выбрали. Эксперименты проводились либо в тишине, либо в условиях шумового загрязнения.

Как и следовало ожидать, при включении маскирующего шума мышам требовалось несколько больше времени, чтобы определить направление поиска, исходя из времени задержки между началом звучания и началом полета: мыши дольше задерживались на своем насесте (рис. 3, А, C). Однако сам полет в шумных условиях продолжался столько же времени, сколько и в тишине (рис.3, В). Значит, для удачной охоты главное - определить местоположение добычи. При этом мыши примерно в два раза чаще находили динамичную модель, чем статичную (рис. 3, D).

Исследователи предположили, что это происходит потому, что охотники ориентируются на свою эхолокационную информацию. Эту гипотезу подтвердили, измерив время до начала атаки на статичную и на динамичную модели (рис. 3, D) и сравнив картину эхолокации в условиях шумового загрязнения и в тишине (рис. 3, В). Число эхолокационных поисковых сигналов в шумных экспериментах действительно возросло (рис. 3, В), и частота этих сигналов соответствовала частоте движения лягушачьего горла. Более того, обнаружение динамичной модели требовало меньше времени, чем статичной, то есть в этом случае мышь легче справлялась с поисковой задачей. Следовательно, как заключили ученые, летучие мыши в условиях, навязанных присутствием человека, сменили тактику и стали полагаться больше не на слух, а на эхолокацию. Именно за счет смены поведенческих приемов они адаптируются к новым для себя условиям.

Хотя работа вроде бы простая и больше смахивает на отвлеченные игры ученых, публикация заслужила место в высокорейтинговом журнале из-за превосходной картинки и актуальности антропогенной тематики в целом. Но нужно понимать, что адаптации за счет смены поведенческих стратегий - это исключительно важный вопрос в эволюционных исследованиях. Морфологическая подгонка происходит медленно, а поведение может меняться существенно быстрее, помогая виду так или иначе приспособиться к новым обстоятельствам жизни. Новые формы поведения дают отсрочку при резкой смене условий, такой, какую мы наблюдаем (и создаем) в течение всей послеледниковой эпохи.

Источник: D. G. E. Gomes, R. A. Page, I. Geipel, R. C. Taylor, M. J. Ryan, W. Halfwerk. Bats perceptually weight prey cues across sensory systems when hunting in noise // Science. 2016. V. 353. P. 1277–1280.

Елена Наймарк

Источники:

1. elementy.ru