Når solen går ned på skogene i Vietnam, dukker en liten, hemmelighetsfull gnager ut av mørket og begynner å glippe over tregrener på jakt etter frukt og frø. Typhlomys, også kjent som den myke fusket tremus eller kinesiske pygmy sovesal, er rundt tre centimeter lang og har en hvit-tuftet hale lenger enn kroppen. Men den piler så fort at den for menneskets øye fremstår som lite mer enn en nattlig uskarphet.
Relatert innhold
- Som fugler, varsler noen flaggermus for å beve dem
- Hvordan flaggermus ping på vingen - og ser søt ut
- Slik ser delfiner mennesker med ekkolokalisering
- Blinde mennesker kan ekkolosere
Det er spesielt imponerende, fordi Typhlomys er nesten helt blind.
Da forskere så på Typhlomys øyeboller under et mikroskop, lærte de raskt at dets visuelle organer er et totalt rot. Uregelmessige netthinnefold "ødelegger kontinuiteten i bildeprojeksjon, " skrev forskere, mens et redusert mellomrom mellom linsen og netthinnen moker dyrets evne til å fokusere. De har også et redusert antall bildemottakende ganglionceller, som vanligvis er en indikator på oppfatning. Arboreale gnagere virker i stand til å bestemme forskjellen mellom lys og mørk, men lite annet.
Så hvordan unngår Typhlomys å falle til døden eller løpe rett i kjevene til et rovdyr? I følge et papir som ble publisert i Integrative Zoology i desember i fjor, har denne langhalede furballen et triks opp ermet: Den avgir ultralydsignaler, og navigerer deretter i omgivelsene basert på ekkoene som spretter tilbake. Hvis det høres ut som et annet nattdyr, har du rett: Noen forskere mener at Typhlomys kan være et slags "overgangsdyr" som kan være nøkkelen til å forstå evolusjonen til flaggermus.
Det er fordi Typhlomys ekkolokerer, et biologisk triks som lenge har vært antatt å eksistere utelukkende i flaggermus, hvaler og Marvel's Daredevil. (Noen skranker ble en gang også tenkt å ekkolosere, men nyere forskning ser ut til å avkaste dette.) Det vil si inntil forskere i Russland klarte å observere et par av disse vietnamesiske sovesalene i fangenskap og registrere sine ultralydssprekker.
"Strukturen for samtalene er overraskende lik de frekvensmodulerte samtalene til flaggermus, " sier Aleksandra Panyutina, en funksjonell morfolog ved Severtsov Institute i Moskva og hovedforfatter av avisen som beskriver sovesalens sovesal.
Forskjellen, sier Panyutina, er at Typhlomys samtaler er utrolig svake. De slipper unna det menneskelige øret og enheter som kalles "flaggermusdetektorer" forskere vanligvis bruker for å lytte til på flaggermusprat. Men dette er også fornuftig, sier hun, fordi selv om Typhlomys er rask "som en tordenbolt, " er den fremdeles mye tregere enn en flaggermus som flyr gjennom luften, og gjenstandene den må navigere er mye nærmere.
Luna-møllens hale produserer et svakt signalekko av sine egne, og forstyrrer rovdyr flaggermus. (Papilio / Alamy) Oppdagelsen av en supermakt-ed gnager er spennende av mange grunner. For det første er det en første for gnagerordenen. For det andre er det tydeligvis mange gnagere som klarer seg fint uten hjelp av ultralydklikk - noe som ber spørsmålet om hva som ville føre Typhlomys nedover denne evolusjonsveien. Men ingen av disse er så fristende som hva en ekkoloserende gnager betyr for vår forståelse av flaggermusevolusjonen.
Du forstår, forskere har lenge diskutert når nøyaktig ekkolokalisering utviklet seg. Eksistensen av ekkolokasjonsfrie frukt flaggermus har alltid syntes å tyde på at muligheten til å ekkolokere ble tilegnet etter at noen flaggermus tok til himmelen. Enda andre forskere hevder at det motsatte også kunne ha vært mulig - at små, flaggermuslignende skapninger brukte ekkolokasjon da de hoppet og til og med gled gjennom kalesjen, og først senere fikk full flukt.
Imidlertid var det et stort problem med denne "ekkolocation-første teorien": Vi hadde ingen oversikt over noe slikt overgangsdyr som noen gang eksisterte, verken levende eller fossilt. "Ingen kunne engang forestille seg en slik kritiker, " sier Panyutina, "før vår oppdagelse av Typhlomys ."
Debatten er selvfølgelig langt fra avsluttet. En nylig undersøkelse av flaggermus i ørene antyder faktisk at frukt flaggermus aldri hadde evnen til å ekkolosere, noe som ville være en stemme til fordel for den første flight-teorien. Og en annen studie fant at noen arter av frukt flaggermus kan produsere ekkolokasjonsklikk med vingene, noe som bare er helt kjempeflott når du tenker på at alle andre ekkoloserende dyr ser ut til å avgi disse lydene fra munnen.
Avansert ekkolokalisering: Meksikanske flaggermus-flaggermus, som lever i enorme kolonier som kan overstige en million individer, bruker ekkolodd for å sette fast signalene fra sine rivaler. (Danita Delimont / Alamy) Eller kanskje er det ikke så kjempebra i det hele tatt. Vi lever i en gullalder med ekkolokalisering; mer enn 100 studier med ordet "echolocation" i tittelen har blitt publisert siden begynnelsen av fjoråret alene. Og som forskning på Typhlomys viser, har vi fortsatt mye å lære om opprinnelsen og arten av denne bemerkelsesverdige evnen. Er det en slik strekning å tro at det er andre metoder for ekkolokering som forskere ennå ikke har forestilt seg?
For eksempel undersøkte en studie publisert i fjor høst i PLOS Biology årsaken til at store brune flaggermus vingler med hodet som valpehunder og krøller ørespissene ned. Vi snakker om bevegelser som foregår i løpet av millisekunder og i omfanget av millimeter, sier Melville Wohlgemuth, nevrovitenskapsmann ved Johns Hopkins University og hovedforfatter av head wuggle study.
Bevegelsene er ikke bare søte: Hvert subtilt skifte i flaggermusens hode- eller øreposisjon gjør det mulig å begrense synsfeltet, sånn som når vi myser blikket eller legger en kuppet hånd opp mot et øre. "Ved å ha et bredere akustisk syn, sørger de for at de fremdeles kan motta ekko fra målet selv om det beveger seg uberegnelig foran dem, " sier Wohlgemuth. ”Og det er noe insekter ofte gjør. Når de oppdager at det er en flaggermus som er i ferd med å fange dem, dytter de på en slags kraft. ”
Uten de fancy, høyoppløselige kameraene som har blitt tilgjengelige de siste årene, hadde vi aldri kunnet observere flaggermusens oppførsel i så detalj. Og det er bare ett eksempel på kompleksitetene ved klassisk ekkolokalisering. Det er enda merkeligere former for denne supermakten der ute - noen ganger oppstår som et motmål for å slå ekkolokalisering.
Det er for eksempel møll som kan høre når en flaggermus stenger. Men andre møllarter har ikke ører, så de må stole på andre måter å hindre fiendene sine på. Den briljante fargete luna-møla har utviklet en svirrende hale som genererer et vedvarende svakt ekkosignal av seg selv - et signal som forstyrrer flaggermusens presisjon og får den til å savne. Tiger-møll produserer derimot ultralydklikk som en måte å gjøre flaggermus mer oppmerksom på. Disse møllene ringer ikke middagsklokka: de er rent giftige, og klikkene deres er ment å annonsere det faktum. ("Ikke spis meg, bro. Du vil ikke like hvordan jeg smaker.")
Det er også møll som kan bekjempe ild med ild, så å si - som den sherbetfargede Bertholdia trigona, en art hjemmehørende i Arizona-ørkenen. "Når flaggermusene ble oppsøkt, produserte møllene sine egne ultralyd-klikkelyder med en hastighet på 4500 ganger per sekund, og tette det omgivende miljø og kappe seg fra ekkoloddeteksjon, " skrev min Smithsonian- kollega Joseph Stromberg i 2013.
Selvfølgelig har delfiner, hvaler og marsvin triks av seg selv, og ekkolokalisering er litt annerledes under vann. Lydbølger reiser mye lenger ned der det er våtere, noe som gir sjøpattedyr den ekstra bonusen for langdistanse-kommunikasjon. Men det betyr ikke at de lider av langsynthet: Delfiner kan faktisk bruke sin ekkolodd for å fortelle forskjellen mellom gjenstander som er så små som en korn av mais og en BB-pellet.
...
For hans del håper Wohlgemuth at vi kan bruke innsikt i flaggermusbiologi for å bedre forstå hvordan våre egne hjerner prosesslyder. Men det kan være en enda mer direkte linje å trekke her: Forskning har vist at "et lite antall blinde mennesker" - det vil si mennesker - kan trene seg selv til å navigere gjennom kompliserte miljøer ved hjelp av ekkolokalisering.
En av disse menneskene er Daniel Kish, som har vært blind siden han var 13 måneder gammel, og hvis dyktighet med ekkolokering har gitt ham kallenavnet "Batman." Akkurat som de fleste flaggermusene, bruker ekoloserende mennesker klakk i tungen eller noen ganger etterklang fra stokk for å visualisere verden rundt dem. En studie fant at når den menneskelige hjernen behandler disse klikkekoene, bruker den regioner som vanligvis er assosiert med syn, i motsetning til hørsel.
Forskere som Panyutina lurer i mellomtiden på hvor mange flere arter som kan være der ute og klikker stille. Faktisk har Typhlomys en fetter, det storslåtte sovesalet Malabar, som også er kjent for sitt dårlige syn og nattlige, klatrende dyktighet. Det stekete sovesalet har imidlertid betydelig større øyne, så Panyutina tror det kan representere et mer primitivt skritt i retning mot den totale ekkolokaliseringen som ble vist av Typhlomys.
Hvis vi bare oppdaget ekkolokalisering i et sovesal, hvem vet da hvilke hemmeligheter andre krypere kan være i stand til å lære oss om rovdyr-byttedyr interaksjoner, samevolusjon eller til og med den indre virkningen av den menneskelige hjernen? Alt vi trenger å gjøre, ser det ut til, er å finne nye måter å lytte på.
