Capching Sopar on the Fly ... La nit està viva amb el so dels ecos

Tot i que els ratpenats tenen una visió excel·lent, també poden "veure" amb les orelles prou bé com per atrapar mosquits voladors a la foscor

de GrrlScientist per a SciLogs.com | @GrrlScientist

El ratpenat marró, Myotis lucifugus, menja més mosquits en un dia que no pas a la vida.

La vetllada va ser tranquil·la ja que el sol es va posar sota l’horitzó. De sobte, el cel taronja i vermell va quedar esquitxat de volar siluetes de color blau gris fent ziga-zaga sobre el llac de la Unió de Seattle. Ratpenats! Alguns ratpenats es van caure baix a la superfície de l’aigua per beure d’una forma similar a les orenetes, mentre que d’altres van seguir cursos erràtics a sobre, consumint mosquits i altres insectes en vol.

Com es troben els ratpenats i capturen els insectes a les tenebres? Tots els ratpenats que mengen insectes produeixen sons, ja sigui amb la boca oberta o a través d'una fulla de nas elaborada que funciona com un mirall acústic. Aquests sons són reflectits pels objectes de l’entorn com a ecos febles, proporcionant als ratpenats una imatge precisa del seu entorn i permetent-los maniobrar en plena foscor.

Una representació dels senyals d’ultrasons emesos per un ratpenat i l’eco d’un objecte proper. (Crèdit: Petteri Aimonen / Domini públic.)

No sempre sabíem que els ratpenats confien en el so per moure's per un entorn fosc. A finals de la dècada del 1800, el zoòleg suís Charles Jurine va suggerir que la majoria dels seus col·legues rebutjaven els ratpenats utilitzant "les orelles" amb les orelles. Tanmateix, el 1944, Donald Griffin, aleshores estudiant de la Universitat de Harvard, va utilitzar micròfons especials per demostrar que els ratpenats generen sons ultrasònics per sobre del rang de l’oïda humana per crear ecos que revelen la ubicació d’objectes. Com a resultat, Griffin va encunyar el terme "ecolocalització" per descriure aquest fenomen.

Tots els ratpenats es comuniquen amb una varietat de crits i crits que les orelles humanes poden escoltar, però les espècies de ratpenats del suborder taxonòmic Microchiroptera emeten sons d'alta freqüència (de gruix elevat) per a la ecolocalització. Tot i que els sons de baixa freqüència (infrason) viatgen més lluny, només les ones sonores ultrasòniques petites que s’utilitzen per a l’ecolocalització poden proporcionar informació detallada sobre objectes minúsculs de l’entorn, com els mosquits voladors.

Els humans no sentim els sons d’ecolocalització que els ratpenats produeixen per estimar distàncies.

Els sons d’ecolocalització no són el mateix to per a totes les espècies de ratpenats. Les trucades d’ecolocalització d’alta freqüència produïdes per ratapinyades oscil·len entre 20 i 200 kilohertz (kHz) o més (els éssers humans no poden escoltar sons superiors a 20kHz). També hi ha diferències en el patró de trucades d’ecolocalització. Algunes espècies produeixen un crit de freqüència constant (CF), mentre que d’altres utilitzen una trucada modulada per freqüència (FM) que baixa en to. No obstant això, la majoria de les espècies de ratpenats poden optar per utilitzar qualsevol tipus de trucada.

Els sons CF i FM revelen diferents tipus d’informació a la bat. El CF s’utilitza per detectar objectes mentre la FM proporciona distància i altres dades finament detallades sobre la naturalesa de l’objecte. Per exemple, comparant el temps transcorregut entre les trucades sortides i els ecos de retorn, els ratpenats calculen amb precisió la distància a un objecte. Les desviacions en intensitat i intensitat de ressò revelen detalls importants sobre l'objectiu, com ara la direcció, la mida, la forma i la velocitat. La majoria de les espècies de ratpenats produeixen una seqüència complicada de trucades CF i FM que modifiquen, aparentment depenent de les diferències en l’hàbitat, com ara les zones obertes i la vegetació densa.

Com que l’aire absorbeix l’energia continguda en les ones sonores, la utilitat dels sons d’ona curta (d’ona curta), com els produïts pels ratpenats ecolocalitzadors, es limita a un rang de 50 peus o menys, per tant, els ratpenats ecolocalitzadors es veuen de manera clara. Per compensar parcialment aquesta pèrdua d’energia i augmentar el seu rang, la majoria dels ratpenats produeixen sons d’alta intensitat de fins a 120 decibels, que és tan fort com un detector de fum que es troba a quatre polzades de l’orella. Aquestes espècies de ratpenats “cridants” inclouen el ratpenat marró petit, Myotis lucifugus i el ratpenat marró gros, Eptesicus fuscus, que són habituals als barris de Seattle.

Com fan els ratpenats sonar tan forts sense ensordir-se? Poc abans que els músculs de la laringe del ratpenat es contreguessin per produir una trucada per ultrasons, els músculs especials de l'orella mitjana es contrauen, separant els tres ossos de l'orella interna (malleus, incus i estapes o "martell", "enclusa" i "estreps"), causant sordesa momentània. Un cop feta la trucada, els músculs de l’oïda mitjana es relaxen, restablint l’audició del ratpenat a temps per rebre ecos d’objectes tan propers com a un metre de distància.

Principi d’un sonar actiu. (Crèdit: Dr. Schorsch / CC BY-SA 3.0.)

Encara hi ha moltes preguntes sense resposta sobre les capacitats acústiques dels ratpenats. No obstant això, la investigació en ecolocalització ja està produint beneficis pràctics per als humans. Per exemple, el sonar és una forma primitiva d’ecolocalització (des de la perspectiva d’un ratpenat!) Que s’utilitza àmpliament per a la navegació, el seguiment d’avions, vaixells, submarins i míssils i per a la predicció del temps.

.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

NOTA: aquest treball va ser investigat, escrit i publicat al butlletí del departament de biologia quan era estudiant de zoologia a la Universitat de Washington. En aquell moment, tenia la meva pròpia columna amb un límit de paraula definit. El públic objectiu eren els estudiants de biologia, específicament els inscrits a la sèrie BIO200. Tot i que fa uns anys vaig ser estudiant de graduació, moltes coses han canviat: no sóc un científic ocupat; ni sóc un respectat escriptor de ciències, i fins i tot el meu departament domèstic, Zoologia, ha deixat d’existir.

.

Gaudeix del meu escrit? Si us plau, feu clic al cor verd que hi ha al cantó esquerre per recomanar-vos aquesta peça. Seguiu-me a Medium per obtenir més informació com aquesta.

.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

GrrlScientist és molt activa a Twitter @GrrlScientist i podeu seguir tota la seva redacció subscrivint-vos al seu TinyLetter

Publicat originalment en línia a www.scilogs.com.