Эхолокация рукокрылых и их важная роль в экосистеме
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 октября 2021 года; проверки требуют 19 правок.
Эхолокация рукокрылых
Эхолокация (эхо и лат. — положение) — способ, при помощи которого положение объекта определяется по времени задержки возвращений отражённой волны. Если волны являются звуковыми, то это звуколокация, если радио — радиолокация.
Международное научное название
Подотряды и семейства
Характерная особенность рукокрылых — это машущий полёт как основной способ передвижения, позволяющий им пользоваться ресурсами, которые недоступны для других млекопитающих, и эхолокация.
Исследованию рукокрылых посвящена наука хироптерология.
Принцип действия эхолокации рукокрылых:
- A — хироптера
- B — жертва
- d — расстояние
- E — излучённые хироптерой волны
- R — волны, отражённые от добычи
Эхолокационные сигналы малого нетопыря (Pipistrellus pipistrellus), переведённые из ультразвука в слышимый человеком звук.
Рукокрылые: интересные факты
Кроме ультразвука, летучие мыши пользуются и обычными звуковыми сигналами, в основном для общения. Эти звуки обычно лежат на пороге человеческого восприятия. Дети слышат цвирканье и писк большинства видов, пожилые люди — лишь немногих.
Летучие мыши ― большая палеонтологическая загадка, единственные на Земле млекопитающие, умеющие летать. А еще они очень долго живут, обладают необычайно быстрым метаболизмом, генерируют ультразвук и выживают в экстремальных условиях: от самых засушливых пустынь до джунглей Амазонки.
В честь этих животных был учрежден необычный природоохранный праздник ― Международная ночь летучих мышей, которую более 30 стран мира ежегодно отмечают в последние выходные лета. Мы тоже решили не оставаться в стороне и рассказать об интересных адаптационных особенностях рукокрылых.
Роль летучих мышей в экосистемах
Летучие мыши играют важную роль в экосистемах, так как в большом количестве потребляют насекомых, вредящих сельскому и лесному хозяйству и переносящих возбудителей опасных болезней (малярия, лейшманиоз и др.).
В малолесных районах центра европейской части СССР истребление летучими мышами вредителей леса на 10 % ускоряло его рост.
Летучие мыши совершают длительные перелёты на зимовки, порой в общих смешанных стаях вместе с насекомоядными птицами. В умеренных широтах рукокрылые совершают сезонные миграции.
О дальних перелётах летучих мышей упоминается в зоологической литературе XIX века.
Угроза видам и охрана
Организации охраны рукокрылых способствуют сведения о местах их скоплений, случаях массовой гибели, встречах с окольцованными зверьками, массовом сезонном перелёте и подобном.
На первом Всесоюзном совещании по рукокрылым в 1974 году в Ленинграде было признано необходимым проведение активной пропаганды среди широких слоёв населения значения и охраны рукокрылых с использованием для этого всех СМИ.
Рукокрылые: Мифы и Реальность
Рукокрылые – уникальные существа, чья распространенность охватывает большую часть земного шара. Они обитают практически повсюду, за исключением некоторых территорий. Особенно много видов рукокрылых встречается в тропиках, где их плотность на порядки выше.
Все о рукокрылых
Плотность расселения летучих мышей варьируется в зависимости от региона. Например, в средних широтах плотность составляет 50-100 на квадратный километр, в то время как в Центральной Азии это число может достигать 1000 особей.
Существует около 1300 видов рукокрылых, что составляет приблизительно пятую часть всех видов млекопитающих. В Москве рукокрылые встречаются не только в лесопарках, но даже зимуют в зданиях университета.
Рукокрылые в России
В России насчитывается около 40 видов рукокрылых. Традиционно их делят на два подотряда: крыланы и летучие мыши. Интересно, что последние генетические исследования показывают, что данные группы имели общего предка, что подтверждает их объединение в один отряд.
Систематика рукокрылых
Систематика рукокрылых претерпела изменения благодаря современным генетическим исследованиям. Теперь их обычно классифицируют следующим образом:
- Подотряд Microchiroptera: объединяет семейства Yinochiroptera и Yangochiroptera.
- Подотряд Yinpterochiroptera: сестринская группа к Rhinolophoidea, включая семейство Pteropodidae.
Такие изменения в систематике, основанные на ДНК-анализе, позволяют лучше понять эволюцию и историю развития рукокрылых.
Если вас заинтересовала тема рукокрылых или у вас есть дополнительная информация, не стесняйтесь обновить статью и делиться своими знаниями с сообществом.
Источники:
- Биологический энциклопедический словарь
- Тарасов О. В. Радиоэкология наземных позвоночных головной части Восточно-Уральского радиоактивного следа: Автореф. дис. канд. биол. наук.
Семейство рукокрылые
Семейство Hipposideridae иногда рассматривается как подсемейство в составе Rhinolophidae, чему противоречат данные о времени их дивергенции (средний эоцен). В свою очередь, из Hipposideridae недавно в качестве отдельного семейства были выделены Rhinonycteridae, также представляющее очень древнее ответвление ринолофоидного ствола. Семейство Rhinopomatidae иногда объединяют вместе с Crazeonycteridae в отдельное надсемейство Rhinopomatoidea, однако более близкое родство этих двух семейств друг с другом, чем с прочими ринолофоидами, не однозначно. Nycteridae в прошлом часто включали в состав Yinochiroptera и даже в надсемейство Rhinolophoidea, сейчас рассматривают как сестринскую группу к Emballonuridae и, соответственно, член Emballonuroidea. Miniopteridae ранее обычно рассматривали как подсемейство в составе Vespertilionidae. Род Cistugo, ранее традиционно включаемый в Myotinae, недавно выделен в особое семейство. Трибу Antrozoini из семейства Vespertilionidae иногда возводят в ранг подсемейства или даже семейства, сближаемого с Molossidae. Ни одна из этих трактовок не находит поддержки со стороны молекулярной генетики. Последнeе надсемейство иногда разделяют на три: Nataloidea, Vespertilionoidea s. str. (Vespertilionidae + Miniopteridae + Cistugidae) и Molossoidea.
Поведение летучих мышей
Некоторые летучие мыши днюют в щелях сараев и на чердаках, тогда как другие, как эти летучие лисицы, спят на ветвях деревьев, закутавшись в крылья. В период бодрствования обмен веществ идёт весьма интенсивно, и нередко за сутки летучие мыши съедают пищи по массе в размере, равном примерно массе собственного тела.
Питание и поведение
Американские вампиры из семейства Phyllostomidae (три вида из тропиков Нового Света) нападают на крупных животных, резцами срезают кусочки кожи и слизывают кровь. Например, кровью птиц питаются Diaemus youngi и Diphylla ecaudata, а кровью млекопитающих — Desmodus rotundus.
Передвижение рукокрылых
Основной способ передвижения рукокрылых — машущий полёт. Однако некоторые биовиды способны резво бегать на четырёх конечностях, опираясь на сгибы крыльев, плавать и взлетать с воды.
Приземление вниз головой
Все виды рукокрылых владеют способностью взлёта и посадки вниз головой. По данным доктора Даниэла Рискина (англ. Daniel K. Riskin) из Университета Брауна (Провиденс, США), впервые такие приёмы появились у летучих мышей ещё 50 миллионов лет назад.
Завершение полёта летучих мышей: эволюционные особенности и акробатические приёмы
Завершение полёта связано с особым риском — нужно сбросить скорость, но не упасть. Птицы делают это с помощью крыльев, но летучие мыши завершают полёт, выполняя специальные манёвры, получившие название способа четыре касания и два касания.
Для благополучного приземления вниз головой им приходится совершать сложные акробатические трюки. Кроме того, адаптация к полёту создаёт дополнительные трудности при посадке: у летучих мышей самые лёгкие и хрупкие кости среди всех млекопитающих — для уменьшения массы тела и смещения центра тяжести.
В результате конечности испытывают большую ударную нагрузку и могут быть повреждены. Поэтому в ходе эволюции летучие мыши стали максимально сокращать нагрузку на кости при приземлении и научились разным приёмам акробатики. Различные виды летучих мышей используют различные способы.
Исследование акробатических трюков
Этот аспект исследовался командой хироптерологов под руководством доктора Даниэла Рискина. Для проведения эксперимента были взяты выращенные в неволе рукокрылые видов малайский коротконосый крылан (Cynopterus brachyotis), очковый листонос (Carollia perspicillata) и землеройкообразный длинноязыкий вампир (Glossophaga soricina), предоставленные одной из лабораторий Гарвардского университета.
Учёные сконструировали специальное закрытое помещение, поместив на потолке решётку, на которую летучие мыши могли приземляться. Затем туда поочерёдно запускались подопытные животные, а их полёты и приземления фиксировала скоростная камера.
Способ четыре касания
Способ четырёх касаний был зафиксирован у малайского коротконосого крылана. Хироптеры подлетали к потолку с расправленными крыльями. Как только происходило соприкосновение с потолком, конечности вытягивались, и животные хватались за решётку большими пальцами передних конечностей одновременно с пальцами задних конечностей.
Затем они совершали кувырок назад через голову и повисали вниз головой. При таком приземлении крылан испытывает четырёхкратные перегрузки. Иногда при таком приземлении рукокрылые даже ударялись головой о потолок. Биовиды, применяющие такой способ, чаще приземляются на деревья, поскольку питаются растительной пищей.
Способ два касания
Способ двух касаний используется очковым листоносом и землеройкообразным длинноязыким вампиром. Они подлетали перпендикулярно к поверхности решётки, но в самый последний момент отклонялись вправо или влево.
А затем хватались за решётку, но уже только пальцами задних конечностей. Такое приземление гораздо более плавное, а перегрузки при ударе составляют всего одну треть веса тела животного. Способ применяется насекомоядными летучими мышами и вампирами, которые приземляются на каменные стены пещер.
По мнению Даниэла Рискина, такие летучие мыши имеют эволюционное превосходство, поскольку при приземлении испытывают гораздо меньшую силу удара. Важной особенностью летучих мышей является использование эхолокации для ориентации в пространстве, а не слуховое зрение.
Написание уникального контента на русском языке с учетом особенностей языка и культуры может улучшить оптимизацию вашего сайта и привлечь новую аудиторию. Не забывайте о качественных источниках информации, проверенных фактах и оригинальном подходе, чтобы сделать ваш контент привлекательным и информативным для пользователей.
Слепы ли летучие мыши? Как летучие мыши "видят", если они слепы?
Летучие мыши – очаровательные существа, которые веками захватывали воображение людей. Один из наиболее часто задаваемых вопросов о летучих мышах – слепы они или нет. Короткий ответ заключается в том, что, хотя не все летучие мыши слепы, у многих видов летучих мышей действительно плохое зрение. Однако это не означает, что летучие мыши находятся в полной темноте!
На самом деле, летучие мыши развили некоторые замечательные приспособления, которые позволяют им "видеть" способами, которые сильно отличаются от того, как видят люди. Давайте погрузимся в мир летучих мышей и исследуем, как они воспринимают свое окружение..
Что значит быть "слепым"?
Прежде чем мы обсудим, слепы ли летучие мыши, важно понять, что значит быть слепым. У людей слепота обычно относится к полной или частичной потере зрения из-за неспособности глаз улавливать свет или передавать визуальные сигналы в мозг. Однако слепота может проявляться в разной степени и может иметь разные причины, такие как повреждение глаз или зрительных нервов, генетические состояния или заболевания.
Летучие мыши и их зрение
Хотя у летучих мышей действительно есть глаза, их зрение не является основным чувством, когда дело доходит до навигации и охоты в темноте. На самом деле, у многих видов летучих мышей относительно плохое зрение по сравнению с другими млекопитающими, включая человека. У летучих мышей обычно маленькие глаза, и они часто активны ночью, что означает, что им меньше нужно острое зрение.
Кроме того, способ, которым летучие мыши воспринимают и интерпретируют свое окружение, сильно отличается от того, как это делают люди. Летучие мыши полагаются на процесс, называемый эхолокацией, для навигации и поиска пищи в темноте. Эхолокация похожа на то, как дельфины и некоторые виды китов используют сонар, чтобы "видеть" под водой.
Эхолокация: сверхспособность летучих мышей
Эхолокация – это уникальная способность, которой обладают летучие мыши, которая позволяет им "видеть" с помощью звуковых волн. Летучие мыши издают высокие звуки, называемые ультразвуковыми вызовами, через рот или нос. Эти ультразвуковые сигналы отражаются от объектов в окружающей среде, и возвращающееся эхо затем улавливается их высокочувствительными ушами.
Летучие мыши способны издавать сотни ультразвуковых сигналов в секунду, создавая детальную звуковую картину своего окружения. Они используют время и интенсивность эхо-сигналов для определения расстояния, размера, формы и текстуры объектов в окружающей их среде. Это позволяет им создавать мысленную карту своего окружения и перемещаться в сложных условиях с поразительной точностью.
Представьте, что вы играете в прятки в кромешно-черной комнате, но вместо того, чтобы использовать глаза для ориентирования, вы кричите "эхо!" и прислушиваетесь к отражению звука, чтобы определить, где находятся объекты. Вот как летучие мыши "видят" свое окружение, используя эхолокацию!
Примеры того, как летучие мыши используют эхолокацию
Чтобы проиллюстрировать, как летучие мыши используют эхолокацию, давайте рассмотрим несколько примеров того, как различные виды летучих мышей полагаются на эту экстраординарную способность.
Летать и избегать препятствий: Летучие мыши – невероятные летуны и могут с легкостью перемещаться в сложных условиях. Они используют эхолокацию для обнаружения препятствий, таких как деревья, здания или другие животные, на пути своего полета. Прислушиваясь к эху своих ультразвуковых сигналов, отражающихся от предметов, летучие мыши могут быстро корректировать траекторию своего полета, чтобы избежать столкновений.
Охота ради пищи: летучие мыши используют эхолокацию, чтобы определить местонахождение своей добычи. Они издают ультразвуковые сигналы во время полета и прислушиваются к эху, которое отражается от потенциальных источников пищи, таких как насекомые или мелкие животные. Время и интенсивность эха помогают летучим мышам определять местоположение, размер и форму своей добычи. Это позволяет им определять точное местоположение своей пищи даже в полной темноте!
Идентификация объектов: Летучие мыши также могут использовать эхолокацию для идентификации объектов в окружающей их среде. Например, они могут использовать эхолокацию, чтобы различать различные типы деревьев или находить подходящие места для ночлега. Они также могут использовать эхолокацию для определения текстуры и формы объектов, что помогает им определить, является ли объект пищей или нет. Эта уникальная способность позволяет летучим мышам собирать важную информацию о своем окружении и принимать решения о том, куда идти и что делать.
Уши летучих мышей: ключ к эхолокации: Уши летучих мышей играют решающую роль в их способности к эхолокации. У летучих мышей большие уши, которые предназначены для улавливания и усиления слабого эха их ультразвуковых сигналов. Эти уши часто асимметричны, одно ухо больше или другой формы, чем другое, что помогает летучим мышам определять направление, откуда доносится эхо.
Летучие мыши также обладают способностью изменять частоту и интенсивность своих криков, что позволяет им точно настраивать свою эхолокацию в зависимости от ситуации. Например, они могут использовать более высокочастотные вызовы для обнаружения мелких насекомых и более низкочастотные вызовы для обнаружения более крупных объектов или навигации по открытым пространствам.
У летучих мышей также есть замечательные способности мозга к обработке слуховых сигналов, которые позволяют им интерпретировать сложные эхо-сигналы, которые они получают из окружающей среды. Их мозг способен обрабатывать большое количество сенсорной информации в режиме реального времени, что позволяет им создавать подробную и точную "звуковую картину" своего окружения.
Эхолокация летучих мышей против Человеческое зрение
В то время как люди полагаются на свое зрение, чтобы воспринимать окружающий мир, эхолокация летучих мышей дает им другой способ "видеть" окружающую среду. Давайте сравним эхолокацию летучих мышей с человеческим зрением, чтобы понять различия.
Видение в темноте: люди полагаются на видимый свет, чтобы видеть, что означает, что нам трудно видеть в темноте. С другой стороны, летучие мыши могут ориентироваться и охотиться в полной темноте, используя свою эхолокацию. Они могут "видеть" объекты и препятствия даже при отсутствии света, что дает им значительное преимущество в их ночном образе жизни.
Восприятие окружения: Люди воспринимают свое окружение главным образом с помощью зрения, которое обеспечивает визуальное представление об окружающем нас мире. Летучие мыши, с другой стороны, воспринимают свое окружение с помощью звуковых волн и эха, что дает им другой тип "картины" окружающей среды. Летучие мыши могут создавать подробную звуковую карту своего окружения, что позволяет им с точностью ориентироваться в сложных условиях.
Обнаружение объектов: Люди полагаются на свои глаза для обнаружения объектов, в то время как летучие мыши используют эхолокацию для обнаружения объектов. Летучие мыши могут обнаруживать объекты, включая мелких насекомых, даже в полной темноте, в то время как людям было бы трудно без какого-либо источника света.
Точность и скорость: Эхолокация летучих мышей позволяет им воспринимать окружающую среду с поразительной точностью и скоростью. Они могут быстро обрабатывать и интерпретировать эхо-сигналы в режиме реального времени, что позволяет им быстро реагировать и ориентироваться в окружающей среде. С другой стороны, человеческое зрение может быть не таким точным или быстрым, когда дело доходит до навигации в темноте.
Другие органы чувств летучих мышей
Хотя эхолокация является основным способом восприятия летучими мышами окружающей среды, это не единственное чувство, которое они используют. У летучих мышей, как и у других млекопитающих, есть и другие органы чувств, которые дополняют их способности к эхолокации.
Чувство осязания: У летучих мышей хорошо развито чувство осязания, особенно в области крыльев. Они могут использовать свои крылья, чтобы прикасаться к объектам в окружающей среде, что помогает им собирать дополнительную информацию об их окружении.
Обоняние: У летучих мышей острое обоняние, которое они используют, чтобы находить пищу, определять места ночлега и ориентироваться в окружающей среде. Например, летучие мыши, питающиеся фруктами, полагаются на свое обоняние, чтобы определить местонахождение спелых фруктов, в то время как летучие мыши, питающиеся насекомыми, могут улавливать запах насекомых в воздухе, чтобы определить местонахождение потенциальной добычи.
Чувство температуры: летучие мыши также способны воспринимать температуру окружающей среды с помощью своих тепловых рецепторов. Это позволяет им находить теплые объекты, такие как добыча или потенциальные места для ночлега, даже в полной темноте.
Чувство магнетизма: Недавние исследования показали, что некоторые виды летучих мышей могут обладать способностью воспринимать магнитное поле Земли, что может помочь им ориентироваться во время длительных миграций или находить дорогу обратно к местам своего гнездования. Примеры эхолокации летучих мышей в действии
Чтобы лучше понять, как летучие мыши используют эхолокацию, чтобы "видеть" окружающую среду, давайте рассмотрим несколько примеров летучих мышей в действии.
Охота на насекомых: насекомоядные летучие мыши используют эхолокацию для охоты на насекомых, которые являются их основным источником пищи. Летая ночью, эти летучие мыши издают пронзительные крики, которые отскакивают от предметов, включая летающих насекомых. Прислушиваясь к эху своих криков, летучие мыши могут определять расстояние, размер и форму объектов, что помогает им идентифицировать потенциальную добычу.
Например, давайте представим летучую мышь, летящую ночью через густой лес. Он издает ультразвуковые сигналы, которые отражаются от деревьев, листьев и насекомых в этом районе. Эхо криков возвращается в уши летучей мыши, позволяя ей создавать звуковую карту своего окружения. Когда летучая мышь обнаруживает объект, соответствующий характеристикам насекомого, например, небольшой предмет на близком расстоянии, она может спикировать вниз и схватить насекомое в воздухе, используя свои острые зубы или крылья.
Преодоление препятствий: Летучие мыши также используют эхолокацию для навигации в сложных условиях и избегания препятствий, таких как деревья, здания или другие объекты на их пути. Они издают крики, которые отражаются от объектов, и, прислушиваясь к эху, они могут определять расстояние, форму и местоположение объектов, что позволяет им ориентироваться вокруг них. Например, давайте представим летучую мышь, летящую через густой лес со множеством деревьев на ее пути.
Когда летучая мышь издает крики, она прислушивается к эху и может определить местоположение и форму деревьев. Это позволяет летучей мыши корректировать траекторию своего полета в режиме реального времени, избегая деревьев и точно ориентируясь в лесу.
Определение мест ночлега: Летучие мыши также используют эхолокацию для определения подходящих мест ночлега в течение дня, когда они отдыхают. Они издают крики, которые отражаются от поверхностей потенциальных мест для ночлега, таких как стволы деревьев, пещеры или здания, и прислушиваются к эху, чтобы определить размер, форму и текстуру поверхностей. Это помогает им находить безопасные и подходящие места для ночлега.
Например, давайте представим летучую мышь, летающую вокруг входа в пещеру в течение дня. Она издает крики, которые отражаются от стен пещеры, и, прислушиваясь к эху, летучая мышь может определить размер и форму входа в пещеру. Это позволяет летучей мыши находить подходящее место для ночлега в течение дня, вдали от хищников и защищенное от непогоды. Забавные факты о летучих мышах и эхолокации
Летучие мыши не единственные животные, которые используют эхолокацию. Другие животные, такие как дельфины и некоторые виды китов, также используют эхолокацию для навигации и определения местоположения добычи в окружающей среде.
Летучие мыши могут корректировать свои эхолокационные сигналы в зависимости от ситуации. Например, они могут издавать более продолжительные сигналы для обнаружения объектов на большем расстоянии или более короткие сигналы для объектов, которые находятся ближе. Это помогает им собирать больше информации об окружающей среде и принимать более точные решения во время навигации и охоты.
Некоторые виды летучих мышей могут передавать эхо на невероятно высоких частотах, далеко за пределами диапазона человеческого слуха. Например, большая подковообразная летучая мышь может передавать эхо на частотах до 110 кГц, что более чем в 20 раз превышает верхний предел человеческого слуха. Это позволяет им с точностью обнаруживать мелких насекомых. Летучие мыши способны к эхолокации даже в шумной среде.
Они могут отфильтровывать фоновый шум и фокусироваться на отголосках своих криков, чтобы определить местонахождение объектов или добычи. Эта способность помогает им ориентироваться и эффективно охотиться даже в загроможденной среде.
У летучих мышей разные эхолокационные сигналы для разных целей. Например, у некоторых видов летучих мышей есть вызовы, которые специализированы для охоты на летающих насекомых, в то время как у других есть вызовы, оптимизированные для навигации в сложных условиях. Это показывает невероятную приспособляемость и универсальность их способностей к эхолокации.
Известно, что летучие мыши обладают превосходной пространственной памятью, которая необходима для их навигации и определения мест ночлега. Они могут создавать мысленные карты своего окружения, используя информацию, полученную в результате их эхолокационных вызовов, что позволяет им запоминать и посещать определенные местоположения даже в полной темноте. Заключение
В заключение, хотя летучие мыши не слепы, они разработали уникальный и высокоэффективный способ "видеть" окружающую среду с помощью эхолокации. Эхолокация – это сенсорная система, которая позволяет летучим мышам издавать сигналы и слушать эхо, чтобы воспринимать окружающий мир, ориентироваться в сложных условиях, выслеживать добычу и находить подходящие места для ночлега.
Их способности к эхолокации в сочетании с другими органами чувств делают летучих мышей невероятно специализированными и успешными существами в их ночном мире. Летучие мыши – поистине удивительные животные, и изучение их уникальных сенсорных способностей может помочь нам оценить разнообразие и сложность природного мира. Итак, в следующий раз, когда вы услышите летучую мышь, порхающую ночью, помните, что она летит не вслепую, а скорее использует свои замечательные способности к эхолокации, чтобы ориентироваться в темноте.
(Контент создавался с помощью искусственного интеллекта)
Обжоры поневоле
Большинство рукокрылых предпочитают диету из насекомых, хотя среди летучих мышей есть как строгие вегетарианцы и заядлые кровопийцы, так и любители поедать мелких рыб, грызунов, птиц и др. За ночь летучие мыши могут ловить тысячи насекомых. С.В. Крускоп называет летучих мышей обжорами поневоле: им требуется очень много энергии, и каждую ночь они вынуждены съедать количество пищи, равное трети их собственной массы.
Ядовитые вещества, которые люди используют в сельском хозяйстве, отравляют насекомых, а те, в свою очередь, ― летучих мышей. В 2022 г. ученые из Университета Кобленца и Ландау (Германия) выяснили, что пестициды попадают в организм летучих мышей и насекомоядных птиц в основном через комаров-звонцов, которые распространены во всех зонах умеренного климатического пояса. Комариные личинки активно поглощают молекулы вредных веществ из водоемов.
«Наши опыты показали, что организм личинок комаров-звонцов накапливал в себе все девять типов пестицидов, которые присутствовали в их питательной среде, что происходило при любой их концентрации в воде. Эти вещества сохранились в их теле и после линьки и окукливания, что делает комаров-звонцов одним из главных источников пестицидов, ежедневно попадающих в организм летучих мышей и птиц», ― цитирует сообщение ученых ТАСС.
Прожорливые летучие мыши и сами ежедневно становятся пищей для многих животных: змеи, кошки, хищные птицы и другие представители фауны охотно поедают летающих млекопитающих. Не брезгуют рукокрылыми и люди. Мясо летучих мышей ― популярный ингредиент ряда блюд в кухнях некоторых народов Восточной Азии, Океании и Африки.
Долголетие по-своему
Считается, что по меркам мелких млекопитающих летучие мыши живут очень долго. Самая долгоживущая летучая мышь в мире, ночница Брандта, с длиной тела 4,5 см и массой не более 8 г, прожила около 41 года ― примерно в десять раз дольше, чем, по оценкам, должны жить мелкие млекопитающие такого размера. Долгожителя обнаружили в национальном парке «Шушенский бор», что в Красноярском крае. Внушительной продолжительностью жизни отличаются и другие виды летучих мышей: например, бурый ушан и большой подковонос могут жить в природе до 30,5 лет, а обыкновенный длиннокрыл ― до 21 года.
Как отряду рукокрылых удалось добиться столь долгой жизни? Это, как и их происхождение, остается загадкой. Вероятно, летучие мыши пришли к долголетию иным путем, нежели их сородичи по планете. Мало того что эти животные научились летать на большие расстояния и жить в пещерах, прячась в темноте, так еще гены у них оказались с сюрпризом.
Часть генов, связанных со старением, у летучих мышей работают противоположным образом, нежели у других млекопитающих. Это стало известно по итогам изучения больших ночниц (Myotis myotis) в Бретани (Франция).
По словам авторов исследования, у Myotis myotis 23 гена (из 207 генов, отвечающих за старение и долголетие — Примеч. ред.) имели противоположное направление экспрессии (что проявлялось с возрастом) в сравнении с тремя другими млекопитающим: человеком, мышью и волком. Это может быть одной из причин долголетия больших ночниц. Столь долгую продолжительность жизни Myotis myotis также связывают с тем, что теломеры — концевые участки хромосом — у этих животных не укорачиваются с возрастом. Сокращение длины теломер, защищающих ДНК от повреждения, приводит к накоплению вредных мутаций, а это, в свою очередь, играет роль в продолжительности жизни.
Изучение диких летучих мышей открывает новые возможности для исследования молекулярных механизмов, связанных с долголетием, а происхождение рукокрылых может дать много новой информации об эволюции млекопитающих. Кстати, представители этого отряда составляют около 20% от всех ныне живущих млекопитающих. Несмотря на свою плохую репутацию и пугающий внешний вид, летучие мыши остаются одним из самых интересных объектов для изучения.
Источник фото в шапке текста: René Riegal / Unsplash
Источник фото на главной странице сайта: James Wainscoat / Unsplash
Эхолокация у животных
Животные используют эхолокацию для ориентации в пространстве и для определения местоположения объектов вокруг, в основном при помощи высокочастотных звуковых сигналов. Наиболее развита у летучих мышей и дельфинов, также её используют землеройки, ряд видов ластоногих (тюлени), птиц (гуахаро, саланганы и др.).
Человек в некотором роде тоже использует эхолокацию: услышав звук в помещении, человек может определить приблизительный объём помещения, мягкость стен и т. п.
Анатомия и физиология
Скелет Eptesicus fuscus, вид со спины
Волосяной покров густой, одноярусный. Кожная перепонка покрыта редкими волосками. Локтевая и часто малая берцовая кость рудиментарны; лучевая кость удлинена и искривлена, длиннее плечевой; хорошо развита ключица; плечевой пояс более мощный, чем пояс задних конечностей. Грудина имеет небольшой киль. В связи с питанием животными или мягкими плодами пищеварительный тракт лишь в 1,5—4 раза превышает длину тела, желудок простой, слепая кишка часто отсутствует.
Приспособления к полёту
Крыло с тенью от головы зверька
Вопреки распространённому мнению рукокрылые могут взлетать не только с высоко расположенных пунктов (потолка пещеры, ствола дерева), но и с ровной земли и даже с водной поверхности. В этом случае взлёт начинается с прыжка вверх, происходящего в результате сильного порывистого движения передних конечностей.
Худшие летуны — крыланы и примитивные кожаны: их крылья широкие, с почти округлёнными концами, а плечевой сустав одинарный. У остальных видов возникает вторая суставная поверхность, на которую опирается особый вырост плечевой кости. У лучших летунов — бульдоговых летучих мышей — крылья длинные, серпообразные изогнутые.
Суперслух вместо зрения
Прекрасно ориентироваться в темноте рукокрылым помогает эхолокация, которую используют большинство летучих мышей. Животные кричат в ультразвуковом диапазоне, а затем слушают эхо, которое отражается от объектов.
Во время охоты такой способ ориентации в пространстве помогает летучим мышам создавать акустический образ объекта и буквально слышать шаги насекомых.
Ну чем не суперспособность! Эхолокацию также используют дельфины, землеройки, некоторые виды тюленей, птиц и не только.
Летучие мыши используют очень высокие частоты: генерация звука с очень маленькой длиной волны позволяет получать эхо от почти невидимых объектов, таких как насекомые. Источник иллюстрации и справки: Bat Conservation and Management. Перевод: Янина Хужина / «Научная Россия»
Кстати, плохое зрение имеют не все рукокрылые. Еще один представитель отряда Chiroptera, помимо летучих мышей, — это крыланы, и большинство из них прекрасно видят в темноте. Способностью к эхолокациии обладают только ночующие в пещерах нильские крыланы.
Эхолокация вдохновляет изобретателей создавать новые полезные девайсы. Несколько лет назад школьник из Железноводска сделал ультразвуковую трость для слабовидящих, позволяющую обнаружить препятствия без дополнительных постукиваний. «Ультразвуковой датчик подает сигнал, который отражается от препятствия и возвращается назад. Расстояние при этом рассчитывается довольно точно. Работает все примерно как природная эхолокация летучих мышей. Определив расстояние до препятствия, трость подает звуковой сигнал», ― рассказывал автор изобретения Матвей Гузий в интервью «Российской газете».
Во всем мире исследования в области эхолокации продолжаются и обещают принести еще много интересных результатов.
Техническое обеспечение эхолокации
Средства звукового наблюдения времён Первой мировой войны
Эхолокация может быть основана на отражении различных сигналов — радиоволн, ультразвука и звука. Первые эхолокационные системы направляли сигнал в определённую точку пространства и по задержке ответа определяли её удалённость при известной скорости перемещения данного сигнала в данной среде и способности препятствия, до которого измеряется расстояние, отражать данный вид сигнала. Обследование участка дна таким образом при помощи медных слуховых труб.
Акустическое зеркало времён Первой мировой войны, Ист-Райдинг-оф-Йоркшир
Сейчас используются различные технические решения с одновременным использованием сигналов различной частоты, которые позволяют существенно ускорить процесс эхолокации.
Лечу куда хочу
Летучие мыши, так же как и птицы с насекомыми, владеют машущим полетом, а не просто планируют между деревьями, как другие млекопитающие, например шерстокрылы или белки-летяги. За год рукокрылые способны пролетать до 6 тыс. км. Причем их главной «фишкой» стал ночной полет: практически все виды летучих мышей ведут строго ночной образ жизни. В прошлом году рукокрылые удивили мир новым рекордом среди представителей своего отряда: за 63 дня предприимчивая летучая мышь из Вологодской области преодолела 2486 км от России до Западной Европы, что стало неожиданностью для ученых, так как ранее считалось, что европейские летучие мыши редко летают на такие большие расстояния.
Основную подъемную силу летучих мышей создает самая большая перепонка их крыла ― плагиопатагиум. В книге «Летучие мыши. Происхождение, места обитания, тайны образа жизни» один из ведущих российских специалистов по рукокрылым зоолог С.В. Крускоп пишет о том, что эта древняя перепонка произошла из складки кожи на боку и летучие мыши унаследовали ее от каких-то планирующих предков. Но от каких именно?
Происхождение летучих мышей ― одна из больших загадок эволюции. Как эти животные стали единственными летающими млекопитающими на планете, до сих пор неизвестно.
Кости летучих мышей очень хрупкие и плохо сохраняются в ископаемой летописи, поэтому палеонтологам крайне сложно воссоздать тот путь, которые прошли рукокрылые от самых древних форм до современных. Молекулярные исследования в этой области также пока не дают представления о том, какими были предки летучих мышей.
Происхождение и эволюция
Очковая летучая лисица (Pteropus conspicillatus) в Австралии
Ископаемые остатки рукокрылых известны из отложений раннего эоцена США.
Вопрос о том, как именно рукокрылые произошли от наземных предков, волнует биологов уже не одно десятилетие. Хотя многие из рукокрылых на земле чувствуют себя неуверенно, есть виды, которые быстро бегают, опираясь на сгибы крыльев. Встречаются и умеющие плавать и взлетать с воды.
Рукокрылые и человек
Рукокрылые, в первую очередь летучие мыши, в Западной Европе с давних времён являются объектом религиозных суеверий. Католическая церковь традиционно изображала их в качестве классической свиты для ведьм и колдунов.
Фруктоядные рукокрылые могут причинять значительный ущерб садам.
В Южной Америке древние инки использовали мех летучих мышей для украшения одежды, носить которую имели право только члены царствующей фамилии. В Восточной Азии, Океании и Африке мясо рукокрылых употребляется в пищу.
Рукокрылые стали привлекать внимание учёных в начале XX века. В 70-80-х годах в СССР прошло три всесоюзных совещания по рукокрылым, где обсуждались особенности эхолокации летучих мышей, сложнейшие биохимические процессы в центральной нервной системе рукокрылых, меры по улучшению охраны рукокрылых, вопросы классификации и др.
Возникла также дискуссия по поводу названия «летучие мыши». Отдельные специалисты показывали его неправильность, ссылаясь на отсутствие родства между рукокрылыми и грызунами. Ранее термин «летучие мыши» обозначал весь отряд, а не подотряд; советский комитет по зоологической номенклатуре решил, что, во избежание путаницы, за отрядом нужно оставить его старое наименование — «рукокрылые».