Cверхбыстрые мышцы летучих мышей позволяют держать добычу в ''поле зрения''

Учёные нашли у летучих мышей особую группу голосовых мышц, которые позволяют животным поднимать частоту сигнала до 200 Гц.

Водяная ночница готовится к вылету. (Фото dietmarnill.)

Для ориентации на местности и охоты летучие мыши используют эхолокацию: животные испускают высокочастотный звуковой сигнал, а потом прислушиваются к вернувшемуся эху. По звучанию эха крылатые зверьки узнают, есть ли впереди препятствие и куда полетела добыча. Если же представить себе картину, которая выстраивается перед летучими мышами, то она напоминает серию последовательных стоп-кадров, где каждый «кадр» соответствует эху от одного щелчка. При этом понятно, что насекомые летают весьма быстро и непредсказуемо, особенно если чувствуют поблизости хищника. Как мышам удаётся держать добычу в «поле зрения»?

Динамика звуковых сигналов у летучих мышей может меняться довольно сильно. Пока животное летит и в дежурном порядке прощупывает местность, частота ультразвуковых щелчков невысока. Но как только мышь натыкается на добычу, частота подскакивает. «Стоп-кадры» начинают сменяться быстрее, серия фото превращается в движущуюся киноленту. Это позволяет хищнику отслеживать каждый шаг своей стремительной жертвы; к моменту финального броска отдельные щелчки сливаются в сплошной шум.

Учёные долго не могли понять, как летучим мышам удаётся настолько повышать частоту сигнала. Перед финальным броском частота щёлканий достигает 160 Гц: сравните с самой быстрой — глазной — мышцей у человека, максимум которой — всего 10 Гц. Даже крылья колибри с их частотой в 40 Гц уступают голосовым мышцам рукокрылых. Зоологи из Университета Южной Дании и Университета Пенсильвании (США), тщательным образом проанализировав устройство гортани и голосовых мышц водяной ночницы, обнаружили у этих животных так называемые сверхбыстрые мышцы. Чтобы оценить их сократительную частоту, учёные сконструировали нечто вроде двигателя, в котором можно было стимулировать мышцу электрическим импульсом, оценивать её силу и одновременно считать число «тактов», которые совершит электрофизиологический мотор.

Как пишут авторы в журнале Science, сократительная частота голосовых мышц ночницы достигала 200 Гц.

Быстрее только аналогичные голосовые мускулы птиц: их частота в среднем равна 250 Гц. Сверхбыстрые мышцы позволяют певчим птицам необычайно разнообразить свой репертуар, который лежит в основе брачного поведения и социальной коммуникации. Летучие мыши распорядились сверхбыстрыми мышцами иначе, используя их для охоты. Эксперименты со звукозаписью подтвердили, что эти крылатые млекопитающие действительно могут «петь» с частотой в 190–200 Гц.

Благодаря сверхбыстрым мышцам летучие мыши могут в нужное время резко увеличить частоту эхолокационного сигнала и получить точнейшую информацию о местонахождении и перемещениях жертвы. Это позволило им стать искуснейшими ночными охотниками. Как полагают авторы работы, 50 млн лет назад, когда первые летучие мыши поднялись в воздух, они уже имели необходимый для успешной охоты эхолокационный аппарат.