Использование летучими мышами пассивной локации и эхолокации в охоте за насекомыми

Функционирование эхолокационных систем подковоносых летучих мышей

О функционировании эхолокационных систем у подковоносых летучих мышей при охоте за насекомыми известно мало. До самого недавнего времени сведения об этом ограничивались лишь кратким замечанием, что большой подковонос при сближении с подброшенным вверх мучным червем увеличивает темп излучения сигналов подобно гладконосым летучим мышам. В нашей лаборатории Б. В. Соколовым были проведены исследования функции эхолокации большого подковоноса при обнаружении, преследовании и захвате им небольших бабочек - озимой совки и восковой моли, укрепленных на тонкой проволоке, как и в описанных выше экспериментах с остроухой ночницей. Первоначально были определены параметры режима работы эхолокатора животного в условиях свободного пролета участка манежа от места старта до микрофона на протяжении 6 метров. Установлено, что во время таких пролетов подковонос излучает одиночные сигналы длительностью 55-90 миллисекунд и за секунду - 8-14 импульсов. Когда же на пути зверька подвешивали живое насекомое, то картина его полета резко менялась. Если в начальном участке полета сигналы по своим параметрам не отличались от контрольных, то на расстоянии 1,2-1,3 метра от добычи подковонос начинал излучать пачки из двух-трех, а затем восьми-десяти импульсов, предпоследний или последний из которых совпадал с моментом захвата насекомого. Соответственно изменялись параметры и самих импульсов: их длительность падала с 55-90 до 8-12 миллисекунд, а период следования - с 70-120 до 10-15 миллисекунд. Происходило также и изменение интенсивности сигналов и уровень звукового давления уменьшался со 120 до 90 децибел. Это изменение параметров сигнала следует считать обусловленным эхолокационным обнаружением добычи. Таким образом, у большого подковоноса функционирование эхолокациоиной системы при ловле насекомых проявляет черты сходства с таковой у гладконосых летучих мышей.

Аналогичные эксперименты были проведены и на другом, более мелком виде подковоносов - подковоносе Мегели. При пролете пустого манежа этот подковонос издавал лоцирующие сигналы в виде пачек, состоящих из двух импульсов. Средняя длительность каждого из них была 25 миллисекунд. Когда подковоносу предъявляли насекомое, то в начале полета зверька параметры его сигналов совпадали с контрольными, но на расстоянии 1,3-2,3 метра от жертвы подковонос издавал всего один или два-три длительных (55-75 миллисекунд) одиночных сигнала постоянно уменьшающейся амплитуды. На последнем 90-сантиметровом участке лоцирующие сигналы вообще исчезали. Импульсы вновь появлялись лишь после захвата добычи. Изменение в ходе опыта способа излучения, а именно переход от пачек из двух импульсов к одиночным сигналам, по-видимому, можно расценивать как связанное с особенностями эхолокационного обнаружения насекомого.

Изменение параметров локационных сигналов относительно полета в пустом павильоне у двух видов подковоносов при прямолинейном подлете к насекомому
85. Изменение параметров локационных сигналов относительно полета в пустом павильоне у двух видов подковоносов при прямолинейном подлете к насекомому. Прерывистой линией показаны параметры сигналов при полете в пустом павильоне, стрелкой обозначен момент обнаружения насекомого, нулем на оси абсцисс - момент захвата добычи.

Таким образом, в отличие от всех ранее изученных видов подковонос Мегели после обнаружения насекомого не пытается усилить работу своего эхолокатора, а наоборот, прекращает излучение импульсов. С помощью длительных одиночных сигналов этому животному, возможно, легче определить координаты своей жертвы. Опыты показали, что интенсивность ультразвукового сигнала, отраженного от добычи этого вида летучих мышей - озимой совки и восковой моли, меняется от 20 до 30 децибел в зависимости от положения крыльев бабочки в момент зондирования. Так как частота взмахов крыльев у этих насекомых около 40 в секунду и один взмах длится в среднем 25 миллисекунд, то можно ожидать, что посланный подковоносом Мегели длительный лоцирующий сигнал, а именно более 50 миллисекунд, должен по крайней мере дважды отразиться от такой жертвы, притом с максимальной амплитудой. Короткий же сигнал, то есть менее 25 миллисекунд, может настичь насекомое как раз в тот момент, когда оно дает минимальное отражение.

В таком случае биологическая целесообразность использования одного-трех длительных сигналов подковоносом Мегели после обнаружения добычи становится понятной. С их помощью зверек дополнительно уточняет пространственные координаты летящей жертвы и в то же время может оставаться ею незамеченным, так как слуховой орган бабочки реагирует только на короткие сигналы. Последнее обстоятельство вообще для всех мелких видов подковоносов является решающим, учитывая, что пищей им служат в основном ночные бабочки, обладающие слухом в ультразвуковом диапазоне. Прекращая излучение локационных сигналов на расстоянии примерно в 1 метр до насекомого, мелкие подковоносы приобретают больше шансов незаметно приблизиться к своей жертве и поймать ее.

Для крупных гладконосых летучих мышей и больших подковоносов этот вопрос не стоит так остро. Большинство видов насекомых, которыми они питаются, по-видимому, не обладают органами, способными воспринимать ультразвуковые сигналы. В этом случае связь между летучей мышью и ее жертвой проявляется лишь односторонне, то есть летучая мышь обнаруживает насекомое по его жужжанию, усиливает эхолокацию и, руководствуясь отраженными сигналами, настигает его. Выделить насекомое по отраженному сигналу среди других предметов помогает флуктуация амплитуды эха в зависимости от положения крыльев насекомого.

Коротко остановимся на функциональной значимости в пищевом поведении летучих мышей других систем органов чувств, в частности зрительной и обонятельной.

Вполне вероятно, что зрение может принимать некоторое участие на разных этапах ловли насекомых у таких насекомоядных видов летучих мышей, как рыжая вечерница, которая вылетает на охоту еще засветло, или у ушанов, обладающих довольно хорошим ночным зрением и собирающих добычу на листьях и ветвях деревьев, то есть в непосредственной близости от себя. Тем не менее мы считаем, что зрение в пищевом поведении насекомоядных летучих мышей следует рассматривать лишь как вспомогательный источник информации, без которого при осуществлении конкретного пищевого акта эти животные вполне могут обходиться.

Обоняние также не может играть решающего значения при ловле насекомых летучими мышами. Большие скорости полета и быстрота двигательных реакций в условиях разной погоды препятствуют получению этими животными полноценной запаховой информации. Что же касается подковоносых летучих мышей, то для этой группы животных восприятие запахов во время охоты вообще исключено, так как локационные сигналы они издают через ноздри.