Όταν ο ήλιος πέφτει στα δάση του Βιετνάμ, ένα μικρό, μυστικό τρωκτικό βγαίνει από το σκοτάδι και αρχίζει να περνάει μέσα από κλαδιά δέντρων σε αναζήτηση φρούτων και σπόρων. Ο Typhlomys, επίσης γνωστός ως μαλακό δέρμα δέντρου ποντικιού ή κινέζικος πυγμαίος κοιλιάς, έχει μήκος περίπου τρία ίντσες και έχει μια άσπρη ουρά μακρόστενη από το σώμα του. Αλλά το βέλη τόσο γρήγορα που, στο ανθρώπινο μάτι, φαίνεται λίγο περισσότερο από μια νυχτερινή θόλωση.
σχετικό περιεχόμενο
- Όπως τα πουλιά, μερικοί νυχτερίδες σκοτεινιάζουν για να μάθουν τους συντρόφους τους
- Πώς νυχτερίδες πινγκ στην πτέρυγα-και κοίταξε χαριτωμένο το κάνει
- Αυτό είναι πώς δελφίνια 'βλέπε' ανθρώπους με echolocation
- Οι τυφλοί άνθρωποι μπορούν να εκτονωθούν
Αυτό είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακό, επειδή ο Typhlomys είναι σχεδόν εντελώς τυφλός.
Όταν οι επιστήμονες κοίταξαν τα μάτια Typhlomys κάτω από το μικροσκόπιο, γρήγορα έμαθαν ότι τα οπτικά τους όργανα είναι απόλυτα χάλια. Οι ακανόνιστες πτυχώσεις του αμφιβληστροειδούς "καταστρέφουν τη συνέχεια της προβολής εικόνας", έγραψαν οι ερευνητές, ενώ μειωμένος χώρος μεταξύ του φακού και του αμφιβληστροειδούς θραύει την ικανότητα του ζώου να εστιάζει. Έχουν επίσης μειωμένο αριθμό κυττάρων γαγγλιοκυττάρων που λαμβάνουν εικόνα, τα οποία συνήθως αποτελούν ένδειξη αντίληψης. Τα δενδρόβια τρωκτικά φαίνονται ικανά να καθορίσουν τη διαφορά ανάμεσα στο φως και το σκοτάδι, αλλά λίγο αλλιώς.
Πώς λοιπόν ο Typhlomys αποφεύγει να πέσει στο θάνατό του ή να τρέχει κατευθείαν στα γνάθια ενός αρπακτικού; Σύμφωνα με δημοσίευμα που δημοσιεύθηκε τον Δεκέμβριο στο Integrative Zoology, αυτό το φουρκέτα με μακρύ ύφασμα έχει ένα κομμάτι από το μανίκι του: Εκπέμπει υπερηχητικά τσιμπήματα και στη συνέχεια περιηγείται στο περιβάλλον του με βάση τις ηχώ που αναπήδησαν πίσω. Αν αυτό ακούγεται πολύ σαν ένα άλλο νυχτερινό θηλαστικό, έχετε δίκιο: Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι ο Typhlomys μπορεί να είναι ένα είδος «μεταβατικού ζώου» που θα μπορούσε να είναι το κλειδί για την κατανόηση της εξέλιξης των νυχτερίδων.
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο Typhlomys επαναλαμβάνει, ένα βιολογικό τέχνασμα που από μακρού θεωρείται ότι υπάρχει μόνο σε νυχτερίδες, κητοειδή και Daredevil του Marvel. (Κάποιοι σέσκοι σκεφτήκαμε κάποτε να επαναλαμβάνουμε, αλλά νεότερες έρευνες φαίνεται να το ξεσηκώσουν). Δηλαδή, μέχρι οι επιστήμονες στη Ρωσία να μπορέσουν να παρατηρήσουν ένα ζευγάρι αυτών των κοιμητηρίων του Βιετνάμ σε αιχμαλωσία και να καταγράψουν τις υπερηχητικές τους κνησίες.
"Η δομή των κλήσεών της είναι εκπληκτικά παρόμοια με τις συχνότητες που διαμορφώνονται στις κλήσεις των νυχτερίδων", λέει η Aleksandra Panyutina, λειτουργική μορφολόγος στο Ινστιτούτο Severtsov στη Μόσχα και επικεφαλής του εγγράφου που περιγράφει την επανάληψη του dormouse.
Η διαφορά, λέει ο Panyutina, είναι ότι οι κλήσεις του Typhlomys είναι απίστευτα εξασθενημένες. Αποφεύγουν τόσο το ανθρώπινο αυτί όσο και συσκευές που ονομάζονται "ανιχνευτές νυχτερίδων", οι επιστήμονες συνήθως απασχολούνται για να ακούνε σε φλυαρία. Αλλά αυτό είναι επίσης λογικό, λέει, γιατί παρόλο που ο Typhlomys είναι γρήγορος "ως κεραυνός", είναι ακόμα πολύ πιο αργός από ό, τι ένα ρόπαλο που πετάει στον αέρα και τα αντικείμενα που πρέπει να περιηγηθεί είναι πολύ πιο κοντά.
Η ουρά του ημισφαίριου παράγει μια αδύναμη ηχητική σήμανση των δικών της, διακόπτοντας τις αρπακτικές νυχτερίδες. (Papilio / Alamy) Η ανακάλυψη ενός τρωκτικού υπερδύναμης είναι συναρπαστικό για πολλούς λόγους. Για αρχάριους, είναι ένα πρώτο για την Τροπάνη Τάξη. Δεύτερον, υπάρχουν σαφώς πολλά τρωκτικά που παίρνουν μαζί καλά χωρίς τη βοήθεια υπερηχητικών κλικ - που προκαλεί το ερώτημα τι θα μπορούσε να οδηγήσει τον Typhlomys σε αυτή την εξελικτική πορεία. Αλλά κανένα από αυτά δεν είναι τόσο εντυπωσιακό όσο αυτό που ένα ηχόχρωμα τρωκτικό σημαίνει για να κατανοήσουμε την εξέλιξη της νυχτερίδας.
Βλέπετε, οι επιστήμονες έχουν συζητήσει εδώ και πολύ καιρό πότε εξελίχθηκαν ακριβώς οι επαναλήψεις. Η ύπαρξη φουτουρισμένων καρπών χωρίς echolocation φάνηκε να δείχνει πάντα ότι η ικανότητα να εκπέμπεται απέκτησε μετά από κάποιες νυχτερίδες που πήραν στον ουρανό. Ωστόσο, άλλοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι το αντίθετο θα μπορούσε να ήταν επίσης δυνατό - ότι τα μικρά πλάσματα που μοιάζουν με νυχτερίδα χρησιμοποίησαν την επαναληπτική εκσκαφή καθώς πήγαιναν και έκαναν ακόμη και να περάσουν από το θόλο και μόνο αργότερα απέκτησαν πλήρη πτήση.
Ωστόσο, υπήρχε ένα μεγάλο πρόβλημα με αυτή την «πρώτη θεωρία echolocation»: Δεν είχαμε κανένα αρχείο για ένα τέτοιο μεταβατικό ζώο που υπήρχε ποτέ, ούτε ζωντανό ούτε απολιθωμένο. «Κανείς δεν μπορούσε να φανταστεί ούτε ένα τέτοιο ζώο», λέει ο Panyutina, «μέχρι την ανακάλυψή μας στον Typhlomys ».
Φυσικά, η συζήτηση απέχει πολύ από το συμπέρασμα. Στην πραγματικότητα, μια πρόσφατη μελέτη των οστών νυχιών του νυχτερίδας δείχνει ότι οι νυχτερίδες φρούτων δεν είχαν ποτέ τη δυνατότητα να ηχογραφηθούν, κάτι που θα ήταν μια ψήφος υπέρ της πρώτης θεωρίας της πτήσης. Και μια άλλη μελέτη διαπίστωσε ότι ορισμένα είδη φρούτων ρόπαλο μπορεί να παράγει κλικ echolocation με τα φτερά τους, η οποία είναι ακριβώς εντελώς batch όταν θεωρείτε ότι κάθε άλλο ηχητικό ζώο φαίνεται να εκπέμπει τους ήχους από το στόμα του.
Advanced echolocation: Μεξικάνικες ελεύθερες ουρές, που ζουν σε τεράστιες αποικίες που μπορούν να ξεπεράσουν ένα εκατομμύριο άτομα, χρησιμοποιούν σόναρ για να μπλοκάρουν τα σήματα των αντιπάλων τους. (Danita Delimont / Alamy) Ή ίσως δεν είναι αυτό το batty μετά από όλα. Ζούμε σε μια χρυσή εποχή έρευνας επανάκλησης. περισσότερες από 100 μελέτες με τη λέξη "echolocation" στον τίτλο έχουν δημοσιευθεί μόνο από την αρχή του περασμένου έτους. Και όπως δείχνει η έρευνα στον Typhlomys, έχουμε ακόμα πολλά να μάθουμε για την προέλευση και τη φύση αυτής της αξιοσημείωτης ικανότητας. Είναι τόσο δύσκολο να σκεφτεί κανείς ότι υπάρχουν και άλλες μέθοδοι επανάκλησης που οι ερευνητές δεν έχουν φανταστεί ακόμα;
Για παράδειγμα, μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το περασμένο φθινόπωρο στο PLOS Biology διερεύνησε το λόγο ότι οι μεγάλες καφέ νυχτερίδες κουνάω τα κεφάλια τους όπως τα κουτάβια και στρέφουν τα άκρα των αυτιών τους. Μιλάμε για κινήσεις που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια των χιλιοστών του δευτερολέπτου και την κλίμακα χιλιοστών, λέει ο Melville Wohlgemuth, νευρολόγος στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins και επικεφαλής της μελέτης του κηδεμόνα.
Οι κινήσεις δεν είναι απλά χαριτωμένες: Κάθε λεπτή μετατόπιση στη θέση του κεφαλιού ή του αυτιού του νυχτεριού επιτρέπει στο να περιορίσει το πεδίο του "θέαμα", όπως όταν στρέφουμε τα μάτια μας ή βάζουμε ένα πόμολο με το χέρι στο αυτί. "Έχοντας μια ευρύτερη ακουστική άποψη, βεβαιώνουν ότι μπορούν ακόμα να λάβουν ηχώ από το στόχο, ακόμα κι αν κινείται αδιάφορα μπροστά τους", λέει ο Wohlgemuth. "Και αυτό είναι κάτι που κάνουν τα έντομα συχνά. Όταν εντοπίζουν ότι υπάρχει ένα νυχτερίδα για να τα πιάσουν, έχουν κάποιες καταδύσεις. "
Χωρίς τις φανταστικές κάμερες υψηλής ανάλυσης που έχουν γίνει διαθέσιμες τα τελευταία χρόνια, δεν θα μπορούσαμε ποτέ να παρατηρήσουμε τη συμπεριφορά των νυχτερίδων με τέτοια λεπτομέρεια. Και αυτό είναι μόνο ένα παράδειγμα της πολυπλοκότητας του κλασσικού echolocation. Υπάρχουν ακόμα πιο περίεργες μορφές αυτής της υπερδύναμης εκεί έξω - μερικές φορές προκύπτουν ως αντίμετρο για την επαναφορά των ρόπαλων.
Υπάρχουν σκώροι, για παράδειγμα, που ακούν όταν κλείνει ένα ρόπαλο. Αλλά άλλα είδη σκώρων δεν έχουν αυτιά, γι 'αυτό πρέπει να βασίζονται σε άλλους τρόπους για να αποτρέψουν τους εχθρούς τους. Ο λαμπερός ημισφαίριος έχει εξελιχθεί σε μια στρογγυλή ουρά που δημιουργεί ένα μόνιμο αδύναμο σήμα ηχώ του δικού του - ένα σήμα που διαταράσσει την ακρίβεια του νυχτερίδα και το προκαλεί να χάσει. Οι σκώροι των τίγρεων, από την άλλη πλευρά, παράγουν κλικ με υπερήχους ως τρόπο να κάνουν οι νυχτερίδες να συνειδητοποιήσουν περισσότερο την παρουσία τους. Αυτοί οι σκώροι δεν κουδουνίζουν το κουδούνι του δείπνου: είναι απόλυτα τοξικοί και τα κλικ τους έχουν σκοπό να διαφημίσουν αυτό το γεγονός. ("Μην τρώτε με, αδερφέ, δεν θα σας άρεσε πώς γεύομαι.")
Υπάρχουν επίσης σκώροι που μπορούν να καταπολεμήσουν τη φωτιά με τη φωτιά, έτσι ώστε να μιλήσουν - όπως το Berholdia trigona, ένα είδος που είναι εγγενές στην έρημο της Αριζόνα. "Όταν προσεγγίστηκαν οι νυχτερίδες, οι σκώροι παρήγαγαν τους δικούς τους ήχους υπερήχων με κτύπημα 4500 φορές ανά δευτερόλεπτο, καλύπτοντας το περιβάλλον και αποκρύπτοντας τον εαυτό τους από την ανίχνευση των σόναρ», γράφει ο συνάδελφος Smithsonian Joseph Stromberg το 2013.
Φυσικά, τα δελφίνια, οι φάλαινες και οι φώκιες έχουν κόλπα της δικής τους, και η ηχογράφηση είναι λίγο διαφορετική υποβρύχια. Τα ηχητικά κύματα ταξιδεύουν πολύ πιο μακριά εκεί όπου είναι πιο βρεγμένα, γεγονός που δίνει στα θαλάσσια θηλαστικά το πρόσθετο πλεονέκτημα της επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι πάσχουν από την οπισθοδρόμηση: Στην πραγματικότητα, τα δελφίνια μπορούν να χρησιμοποιήσουν το σόναρ τους για να διακρίνουν τη διαφορά μεταξύ αντικειμένων τόσο μικρών όσο πυρήνα καλαμποκιού και σφαιριδίου ΒΒ.
...
Από την πλευρά του, ο Wohlgemuth ελπίζει ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις ιδέες στη βιολογία των νυχτερίδων για να καταλάβουμε καλύτερα πώς οι ίδιοι οι εγκέφαλοί μας επεξεργάζονται τον ήχο. Αλλά μπορεί να υπάρξει μια ακόμη πιο άμεση γραμμή για να σχεδιαστεί εδώ: Η έρευνα έχει δείξει ότι "ένας μικρός αριθμός τυφλών ανθρώπων" - δηλαδή, ανθρώπων - μπορεί να εκπαιδεύσει τους εαυτούς τους για να περιηγηθείτε μέσα σε περίπλοκα περιβάλλοντα χρησιμοποιώντας echolocation.
Ένας από αυτούς τους ανθρώπους είναι ο Daniel Kish, ο οποίος ήταν τυφλός από την ηλικία των 13 μηνών και η δεξιοτεχνία του με echolocation του έχει κερδίσει το ψευδώνυμο "Batman". Ακριβώς όπως και οι περισσότερες νυχτερίδες, οι επαναλαμβανόμενοι άνθρωποι χρησιμοποιούν χτυπήματα της γλώσσας ή μερικές φορές τις αντήχες από το ζαχαροκάλαμο τους, προκειμένου να απεικονίσουν τον κόσμο γύρω τους. Μια μελέτη διαπίστωσε ότι όταν ο ανθρώπινος εγκέφαλος πηγαίνει να επεξεργαστεί αυτά τα click-echoes, χρησιμοποιεί περιοχές που συνδέονται τυπικά με την όραση, σε αντίθεση με την ακοή.
Ερευνητές όπως η Panyutina, εν τω μεταξύ, αναρωτιούνται πόσα περισσότερα είδη μπορεί να είναι εκεί έξω ήσυχα κλικ μακριά. Στην πραγματικότητα, ο Typhlomys έχει έναν ξάδελφό του, το αλαζονικό κοιλιά του Malabar, που είναι επίσης γνωστός για τη φτωχή του όραση και τη νυκτερινή ανδρική αναρρίχηση. Το σκούρο κοιλιακό έχει σημαντικά μεγαλύτερα μάτια, οπότε η Panyutina θεωρεί ότι θα μπορούσε να αντιπροσωπεύσει ένα πιο πρωτόγονο βήμα προς την κατεύθυνση προς την ολική απόφραξη που παρουσίασε ο Typhlomys.
Αν μόλις ανακαλύψαμε την echolocation σε μια κοιλιά, ποιος ξέρει τι μυστικά άλλα critters θα μπορούσαν να μας διδάξουν σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις αρπακτικών-αρπακτικών, την συν-εξέλιξη ή ακόμα και την εσωτερική λειτουργία του ανθρώπινου εγκεφάλου; Το μόνο που πρέπει να κάνουμε, φαίνεται, είναι να βρούμε νέους τρόπους να ακούσουμε.
