Текст уведомления здесь

Ученые выяснили, зачем летучие мыши дергают ушами во время полета

Этот эффект позволяет выжать больше информации из ультразвукового сканирования окружающей местности

Долгое время ученые считали, что то, как летучие мыши дергают ушами во время полета, мешает их эхолокации. Однако новое исследование показало, что эти движения дают животным дополнительную информацию о направлении на цель. Такой прием, по словам ученых, может пригодиться и при разработке малых беспилотных аппаратов.
Добавить в закладки
Комментарии

Биологи замечали, что во время полета летучие мыши часто двигают ушами. Исследователи считали это чем-то вроде несовершенства системы: якобы животное вынуждено справляться с теми помехами, которые вносят дергающиеся уши. В момент такого рывка ухо движется навстречу звуковой волне или, напротив, отдаляется от нее — это приводит к сдвигу частоты за счет эффекта Доплера.

В обыденных условиях человек может наблюдать этот эффект, когда мимо него проезжает поезд или машина скорой помощи с включенной сиреной. У машины, которая едет навстречу наблюдателю, сигнал звучит на более высокой частоте, а у удаляющейся — на более низкой. Эффект Доплера возникает при движении любого приемника относительно набегающей волны (это может быть и свет, и звук). Ученые используют его для измерения скорости в самых разных случаях — от астрономии до медицинских исследований (измерение скорости крови в сосудах). Однако оказалось, что применять это физическое явление могут не только люди.

Читайте также: Летучая мышь и тайное войско

В новой публикации американские исследователи привели ряд аргументов в пользу того, что дерганье ушами у летучих мышей вовсе не помеха, а именно применение эффекта Доплера. Ученые обратили внимание, что животное совершает эти движения как раз в момент регистрации отраженных импульсов, причем направление рывков и форма ушной раковины таковы, что сдвиг частоты становится максимальным. Животные, например, дергают ушами в противофазе: одно ухо движется вперед, а другое назад — при сравнении звуков от ушей сдвиг частоты удваивается. И если бы он был вреден, вряд ли летучие мыши обзавелись бы столь сложными механизмами.

Изготовленный по форме реального уха летучей мыши макет из силиконовой резины с механическим приводом и микрофоном внутри показал, что ушные раковины явно специально оптимизированы эволюцией для максимального доплеровского сдвига. Они дергаются так, чтобы частота звука в этот момент смещалась как можно больше. Ученые установили, что сдвиг частоты достигает 350 герц — заметно выше, чем ранее измеренный порог восприятия животного. Следовательно, это зачем-то нужно; вопрос в том, зачем именно.

Эксперимент ученых с моделью уха летучей мышиICTASVT / Youtube

Новое исследование показало, что наложение эффекта Доплера от движущихся целей на эффект Доплера, создаваемый дергающимся ухом самого животного, приводит к тому, что летучей мыши становится проще определить то, откуда пришел звук. Получается, что подобные движения вовсе не случайность, а тонкий биологический механизм, позволяющий определить и тип цели, и направление на нее.

Опыты с макетом уха летучей мыши показали, что нечто подобное можно достаточно легко сделать и для беспилотных коптеров, которым тоже актуально точно определять положение в пространстве и тип других движущихся объектов (винты таких летательных аппаратов создают тот же самый эффект, что и крылья насекомых: частота отраженного ими звука меняется пропорционально скорости).

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы