蝙蝠使用聲納確定物體在空間中的位置

臺拉維夫大學的一項新研究發現,蝙蝠從出生起就知道如何運用聲音了,而研究人員為了證明這一點,就把剛出生的小蝙蝠們放在一個富含氦氣的環境中,在這種環境下聲波傳遞的速度會快於其他地方,之後研究人員發現,不同於以距離為單位來理解地理位置的人類,蝙蝠是以時間為單位來描繪牠們的地圖。

為了確定物體在空間中的位置,蝙蝠使用聲納,也就是牠們產生聲波擊中物體後反射回來的方式去辨別位置,牠們可以根據聲波返回到蝙蝠身上的時間來估算物體的位置,而這種計算取決於聲速,聲速則會在不同的環境條件下產生各種變化,例如在空氣炎熱時,聲波傳播地更快,這與冬季會有將近10%的差異,因此自從80年前在蝙蝠身上發現聲波以來,研究人員就一直試圖想弄清楚蝙蝠是在生長過程中獲得了這種能力,還是天生就有這種有別於其他物種的特殊條件。

與生俱來的天份

現在,由薩戈爾神經科學學院院長兼生命科學學院動物學院教員Yossi Yovel教授和他以前的博士生Eran Amichai博士一起領導的團隊現今已經可以回答這疑惑很久的問題了。首先研究人員進行了一項實驗,在這次實驗當中他們能夠操縱聲速,他們用了氦氣填滿了空氣的成分,以提高聲速,並在這種條件下撫養剛出生的小蝙蝠和成年蝙蝠。

結果無論是成年蝙蝠還是小蝙蝠竟都無法適應這新的聲速,並始終落在目標物體前面,蝙蝠們認為目標物體比牠們感測到的更近,也就是說它們並不會調整自己的行為來適應更高的聲速。

牠們的空間感知是基於計算時間

這項研究的另一個有趣的結論是,蝙蝠實際上並不會根據聲速計算來到達目標的距離,因為它們不會調整大腦中編碼聲音的速度,所以它們似乎也不會把聲波距離的時間單位轉換成距離單位,因此,蝙蝠們的空間感知實際上是基於計算時間而不是距離的測量。

約西·約維爾教授:「這項研究最讓我興奮的是,實際上蝙蝠不是測量距離,而是測量時間,牠們用聲波在空間中確定自己的方向,這意味著牠們的空間感知與人類和其他視覺生物有本質上的不同,至少當它們依賴聲波時是這樣。」

圖片來源:stock image

資料來源:Tel-Aviv University(2021,May 5).Bats know the speed of sound from birth, scientists discovery. Sciencedaily

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