Nový výzkum přináší nový pohled na navigační schopnosti netopýrů
Vědci odhalili, že netopýři při letu v tmavých a nepřehledných prostředích využívají fyzikální jev, který jim pomáhá číst informace ukryté v ozvěnách jejich vlastního pohybu.
Netopýři patří k nejlepším letcům živočišné říše. V naprosté tmě se dokážou proplétat hustými lesy a jeskyněmi s přesností, kterou by jim mohla závidět i leckterá nejmodernější technika. Využívají přitom echolokaci – vysílají krátké zvukové signály a z jejich ozvěn si skládají obraz okolí. Dlouho ale nebylo jasné, jak se dokážou orientovat v prostředí, kde se ozvěny překrývají. Nový výzkum teď přináší překvapivou odpověď.
Příliš hlučná navigace
Studie publikovaná v časopise Proceedings of the Royal Society B ukazuje, že netopýři se neřídí jen tím, odkud se ozvěna vrací, ale také tím, jak se mění zvuk v závislosti na jejich vlastním pohybu.
Při letu hustým lesem čelí netopýři podobné situaci, jako když my zavítáme na hlučný večírek, kde přes sebe mluví desítky lidí. Rozpoznat jeden konkrétní hlas v takové kakofonii je nesmírně obtížné.
Podle biologa Marca Holderieda z Bristolské univerzity je právě toto prostředí klíčem k pochopení netopýří strategie. Řešení spočívá ve fyzikálním jevu zvaném Dopplerův posun – tedy ve změně výšky zvuku způsobené pohybem zdroje nebo posluchače. Když se netopýři pohybují, mění se frekvence odražených ozvěn. Tyto jemné posuny ve výšce tónu podle vědců nesou informaci o rychlosti a směru pohybu samotného netopýra.
„V tomto složitém shluku tisíců ozvěn je ukrytá informace, kterou netopýr dokáže přečíst,“ vysvětluje Holderied. Netopýři zjevně neposlouchají jen svět kolem sebe, ale i akustický otisk vlastního letu.
Podivný experiment
Aby tuto hypotézu vědci otestovali, postavili neobvyklé zařízení, které nazvali „bat accelerator“ – netopýří urychlovač. Šlo o osmimetrový tunel, který byl po stranách ohraničený posuvnými „běžeckými“ pásy z lycry. Na ty badatelé připevnili zhruba 8 000 umělých listů, které měly vytvářet iluzi lesa. Následně výzkumníci sledovali divoké netopýry rodu Pipistrellus, jak tunelem prolétají.
Pozorování ukázalo, že když se pás s listy pohyboval stejným směrem jako netopýři, zvířata zrychlovala. Když se naopak pohyboval v opačném směru, netopýři zpomalovali.
Podle vědců pohybující se okolí zvířata oklamalo a netopýři díky tomu nabyli dojmu, že se pohybují jinou rychlostí. Experiment tak podle vědců naznačuje, že netopýři využívají Dopplerův posun k regulaci rychlosti svého letu.
Zvláštní experiment ale nemusí mít význam jen pro zoologii. Podle spoluautorky studie Athii Haronové z Manchesterské univerzity by principy, které netopýři využívají, mohly najít uplatnění i v lidských technologiích. Navigační systémy dronů nebo autonomních automobilů v nepřehledném a zarušeném prostředí často selhávají. Netopýří strategie řízení letu by tak mohla v této oblasti přinést kýžený posun.
Dopplerův posun
Dopplerův posun je fyzikální efekt, při němž se mění výška zvuku podle toho, zda se zdroj zvuku nebo posluchač pohybuje. Když se k nám například blíží projíždějící auto se zapnutou sirénou, slyšíme vyšší tón, než když se od nás vzdaluje – tehdy tón náhle klesne. Tento rozdíl vzniká proto, že pohyb „stlačuje“ nebo naopak „roztahuje“ zvukové vlny. Netopýři tento jev využívají při letu: jemné změny výšky ozvěn jim prozrazují, jak rychle se pohybují a jak se mění jejich poloha vůči okolním překážkám.
