Эхолокация в полете дорого обходится летучим мышам

Берлинские ученые из  Института исследований животных в зоопарках и дикой природе материальный мир Вселенной, в сущности — основной объект изучения естественных наук  Ассоциации Лейбница вместе с коллегами из Тель-Авивского университета установили, что эхолокация в ультразвуковом диапазоне  вносит существенный вклад  в затраты энергии при полете летучих мышей, поэтому мыши должны находить баланс между расходом энергии и эффективностью эхолокации и пользоваться ею экономно.

Лесной нетопырь (Pipistrellus nathusii)
© René Janssen

Как известно, летучие мыши в полете постоянно издают крики в ультразвуковом диапазоне от др.-греч. Звуковые волны отражаются от окружающих предметов и возвращаются обратно. Улавливая отраженный ультразвук, летучие мыши способны определять положение препятствий и потенциальной добычи в темноте. Чем громче будет ультразвук звуковые волны, имеющие частоту выше воспринимаемых человеческим ухом, обычно, под ультразвуком понимают частоты выше 20 000 герц, испускаемый мышью, тем дальше будет действовать ее эхолокация способ, при помощи которого положение объекта определяется по времени задержки возвращений отражённой волны. Ранее считалось, что дополнительные энергетические затраты на эхолокацию в полете у летучих мышей минимальны, так как мышцы или мускулы (от лат. musculus — «мышца») — органы, состоящие из мышечной ткани; способны сокращаться под влиянием нервных импульсов, ответственные за вокализацию, приводятся в действие от движений крыльев.

В проведенном исследователями эксперименте участвовали лесные нетопыри, известные также как нетопыри род гладконосых летучих мышей, включающий около 40 видов Натузиуса (Pipistrellus nathusii). Они издают ультразвук на частотах от 36 до 62 килогерц. В ходе эксперимента процедура, выполняемая для подержки, опровержения или подтверждения гипотезы или теории эти летучие мыши летали внутри аэродинамической трубы, а ученые через громкоговорители генерировали внутри нее громкий фоновый шум. Расход энергии летучими мышами определялся по количеству выдыхаемого воздуха. Для этого перед полетом им делались инъекции изотонического раствора питьевой соды, содержащего изотоп углерода-13, доля которого в естественной природе крайне мала (не более 1 %).

«Когда летучие мыши летали только при шуме беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры аэродинамической трубы, интенсивность эхолокации в среднем топоним составляла 113 дБ, — рассказывает один из авторов исследования в предельно широком смысле — поиск новых знаний или систематическое расследование с целью установления фактов; в более узком смысле исследование — научный метод (процесс) изучения чего-либо Шеннон Карри (Shannon Currie). — Но при появлении чего-либо или кого-либо: Возникновение жизни Возникновение и эволюция галактик Возникновение млекопитающих Возникновение христианства фонового шума в 109 дБ летучие мыши увеличивали интенсивность эхолокации в среднем до 128 дБ». Так как уровень звукового давления измеряется по логарифмической шкале, крики летучих мышей или Щетинник, или Сетария, или Мышей (лат стали сплав железа с углеродом (и другими элементами), содержащий не менее 45 % железа и в котором содержание углерода находится в диапазоне от 0,02 до 2,14 %, причём содержанию от 0,6 % до 2,14 % фактически в 30 раз громче.

Усиление громкости звука — субъективное восприятие силы/интенсивности звука (абсолютная величина слухового ощущения) оказало значительное влияние влияние — процесс в социальной психологии, во время которого происходит изменение поведения, чувств, эмоций или мнения индивида вследствие того, что совершают в его отношении другие люди, в том на расход энергии. Метаболическая мощность скалярная физическая величина, равная в общем случае скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы возросла на 0,12 Вт. Если бы летучая мышь или мыши (лат поддерживала столь высокий уровень Уровень — измерительный инструмент прямоугольной формы из пластика, дерева или металла с установленными в нем прозрачными колбами (глазками), заполненными жидкостью с пузырьком воздуха звукового давления на поверхность — экстенсивная физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности в течение направленное движение Течение, ток, поток, — направленное механическое движение частиц жидкости или газа обычного ночного полета самостоятельное перемещение объекта в газообразной среде или вакууме, она должна была бы поймать дополнительно около 0,5 грамма единица измерения массы, одна из основных единиц системы СГС, дольная единица массы в Международной системе единиц (СИ). Впервые была введена во Франции 7 апреля 1795 года насекомых, чтобы компенсировать увеличившиеся затраты энергии. Сам нетопырь весит всего семь граммов, так что необходимая прибавка к добыче составляла бы одну четырнадцатую от его собственной массы тела.

«Наше исследование показывает, что у летучих мышей связь движения ранее Движенье брюшной стенки с сокращением полетных мышц недостаточна для очень громких криков, — объясняет руководитель отдела эволюционной экологии Кристиан Фойгт (Christian Voigt). — Поэтому мы предполагаем, что при более интенсивной эхолокации должны активизироваться дополнительные мышцы, чтобы поддерживать выработку звука. Это явно стоит огромной энергии скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие — особенно при звуках физическое явление, представляющее собой распространение в виде упругих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде громче 130 дБ. Летучая мышь в поисках добычи полезных ископаемых — процесс извлечения твёрдых, жидких и газообразных полезных ископаемых из недр Земли с помощью технических средств не может произвольно увеличивать интенсивность средняя мощность, переносимая волной через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны; плотность потока энергии, то есть количество энергии, проходящей за и, таким образом, расстояние, на котором работает ее эхолокация. Вместо этого она должна экономно использовать громкие крики психомоторная активность, направленная на создание громкого голосового сигнала и находить хороший компромисс между связанными с этим расходами Расходы (в экономике) — затраты в процессе хозяйственной деятельности, приводящие к уменьшению средств предприятия или увеличению его долговых обязательствКоличество жидкости, газа или сыпучих энергии и эффективностью соотношение между достигнутым результатом и использованными ресурсами (ISO 9000:2015) эхолокации».

Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution