Naučnici rešili misteriju „efekta koktel zabave“ u slučaju eholokacije kod slepih miševa

Kad hiljade njih izleću u noć, slepi miševi izbegavaju sudare tako što menjaju način kretanja i eholokacije.

Istraživači su proveli mnogo večeri ispred pećina slepih miševa. Ipak, hiljade slepih miševa koji izbijaju iz pećine i odleću u noć, ponekad toliko gusto da izgledaju kao tečnost, svaki put izazovu zaprepašćenje.

Preporučujemo

Međutim, donedavno je biologe još više čudilo ono što nisu videli. „Slepi miševi se ne sudaraju“, kaže Aja Goldštajn iz Instituta Maks Plank za ponašanje životinja, „čak i u kolonijama od više stotina hiljada jedinki koje izleću kroz mali otvor“.

Kako se slepi miševi ne sudaraju svake noći kad izlaze iz pećina da traže hranu predstavljalo je naučnu misteriju. Mnogi slepi miševi percipiraju svet uglavnom putem eholokacije: emituju zvuk i osluškuju povratni eho, što im omogućava da „vide“ šta je oko njih.

Međutim, ako mnogi slepi miševi koriste eholokaciju istovremeno – kao kad čitava kolonija izlazi iz pećine tokom nekoliko minuta – zvukovi drugih bi trebalo da uguše važne reflektovane informacije koje su im potrebne. Naučnici ovaj gubitak akustičnih informacija nazivaju „zaglušenje“ i očekuju da se slepi miševi sudaraju zbog toga.

Ipak, nezgode u vazduhu izvan pećina su toliko retke da budete skoro uzbuđeni kad dođe do neke, kaže Goldštajn.

Decenijama su naučnici pokušavali da shvate kako slepi miševi rešavaju ovu „noćnu moru od gužve“ u kojoj vas okolni zvuci sprečavaju da čujete neophodni glas. Na primer, ispitano je kako slepi miševi izvode eholokaciju u grupama. Naučnici su u laboratoriji saznali da individualni slepi miševi u nekoj maloj grupi izvode eholokaciju na neznatno različitoj frekvenciji, što bi u teoriji trebalo da redukuje smetnje. Da li je to rešenje?

Ranije studije nisu dale ubedljiv odgovor usled nedostatka ključnog elementa. Niko nije posmatrao situaciju iz perspektive individualnog slepog miša tokom izletanja, kažu istraživači. Kako možemo razumeti neko ponašanje ako ga ne izučavamo u toku?

Goldštajn i kolege su sakupili podatke o slepim miševima koji su izlazili iz pećine u sumrak. Koristili su kombinaciju visokodetaljnog praćenja, ultrazvučnog snimanja i senzomotornog kompjuterskog modeliranja – što im je omogućilo ulazak u senzorni svet slepih miševa dok su izletali kroz otvor pećine radi potrage za hranom.

Istraživački tim predvođen naučnicima sa Telavivskog univerziteta posmatrao je slepe miševe Rhinopoma microphyllum u izraelskoj dolini Hula. Tokom dve godine, za desetine slepih miševa su prikačeni lagani uređaji za praćenje koji su beležili njihovu lokaciju svake sekunde. Neki od tih uređaja su takođe sadržali ultrazvučne mikrofone koji su snimali zvučnu situaciju iz perspektive individualnih slepih miševa. Svake godine, podaci su sakupljani iste noći kad su slepi miševi označeni.

Treba napomenuti da su slepi miševi sa uređajima za praćenje oslobođeni van pećine u izlazeću koloniju, što znači da nije bilo podataka sa otvora pećine, kad je gustina najveća. Ovaj nedostatak je prevaziđen kompjuterskim modelom i simuliranim izletanjem. Model je uključivao podatke koji su sakupljeni pomoću uređaja za praćenje i mikrofona kako bi se reprodukovala čitava bihevioralna sekvenca od ulaza u pećinu do trenutka nakon što slepi miševi odlete dva kilometra u dolinu.

Simulacija omogućava verifikaciju pretpostavki kako slepi miševi rešavaju ovaj složeni zadatak tokom izlaska iz pećine. Dobijena slika, pak, bila je impresivna.

Prilikom izlaska iz pećine, slepi miševi doživljavaju kakofoniju glasova, sa 94% prigušenosti eholokacije. Međutim, u roku od pet sekundi, slepi miševi su znatno redukovali prigušenje eholokacije. Takođe su izveli dve značajne promene ponašanja: prvo, razleteli su se od gustog jezgra kolonije zadržavajući strukturu grupe, i drugo – emitovali su kraće i slabije zvukove na većoj frekvenciji.

Istraživači su mislili da će slepi miševi redukovati smetnje tako što će se brzo raštrkati iz pećine. Međutim, zašto su slepi miševi izmenili eholokaciju na višu frekvenciju? Zar više oglašavanja ne bi samo povećalo problem i rizik od sudara? Situaciji se moralo pristupiti iz perspektive slepog miša.

„Zamislite da ste slepi miš koji leti kroz prenatrpan prostor. Najvažnija stvar koju morate poznavati je slepi miš odmah ispred vas. Stoga treba da eholocirate tako da dobijete najdetaljnije informacije samo o tom slepom mišu. Naravno, možda ćete propustiti većinu dostupnih informacija zbog zagušenja, ali to nije važno jer vam je potrebno samo dovoljno detalja kako biste izbegli sudar sa tim slepim mišem“, kažu istraživači.

Drugačije rečeno, slepi miševi manjaju način eholokacije da bi dobili detaljne informacije o bliskim susedima, što im omogućava uspešno manevrisanje i izbegavanje sudara.

Istraživači ističu da je ovaj neočekivani odgovor na pitanje kako slepi miševi rešavaju problem „koktel zabave“ omogućilo izučavanje u prirodnoj sredini tokom izvršavanja tog zadatka. Teorijske i laboratorijske studije omogućile su zamišljanje mogućnosti, ali tek postavljanje istraživača, što je tačnije moguće, u položaj životinje može dovesti do razumevanja izazova sa kojima se suočava i kako ih rešava.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)