Di dunia satwa liar, pemburu dan mangsa terus-menerus mengejar ketertinggalan, baik secara harfiah maupun kiasan. Segera setelah pemburu mengembangkan keterampilan baru melalui evolusi atau metode lain, mangsa beradaptasi dengannya agar tidak dimakan. Ini adalah permainan poker tanpa akhir dengan taruhan yang terus meningkat, pemenangnya menerima hadiah paling berharga - nyawa. Baru-baru ini kami telah mempertimbangkannya , yang didasarkan pada pembangkitan interferensi ultrasonik. Di antara serangga yang menjadi makanan lezat bagi ekolokasi bersayap, menutupi sinyal ultrasoniknya adalah keterampilan yang sangat penting. Namun, kelelawar tidak ingin tetap lapar, sehingga mereka memiliki keterampilan yang memungkinkan mereka melihat mangsa meskipun mereka berkamuflase. Bagaimana tepatnya kelelawar bercosplay sebagai Sauron, seberapa efektif taktik berburu mereka, dan bagaimana daun tanaman membantu mereka dalam hal ini? Kami mempelajari hal ini dari laporan kelompok riset. Pergi.
Dasar penelitian
Kelelawar selalu membangkitkan berbagai perasaan pada manusia: dari rasa ingin tahu dan rasa hormat hingga rasa takut dan jijik. Dan ini cukup bisa dimengerti, karena di satu sisi, makhluk-makhluk ini adalah pemburu yang hebat, hanya menggunakan pendengaran mereka selama berburu, dan di sisi lain, mereka adalah makhluk malam yang menyeramkan yang memanjat rambut dan berusaha menggigit semua orang (ini , tentu saja, adalah mitos yang dihasilkan oleh ketakutan manusia). Sulit untuk mencintai binatang yang dalam budaya populer diasosiasikan dengan Drakula dan Chupacabra.
Hei, aku tidak menakutkan sama sekali.
Namun para ilmuwan adalah orang-orang yang tidak memihak, mereka tidak peduli seperti apa penampilan Anda atau apa yang Anda makan. Apakah Anda kelinci berbulu halus atau kelelawar, mereka akan dengan senang hati melakukan beberapa eksperimen pada Anda, dan kemudian juga membedah otak Anda untuk melengkapi gambarannya. Oke, mari kita kesampingkan humor gelap (dengan sedikit kebenaran) dan langsung ke intinya.
Seperti yang telah kita ketahui, alat utama kelelawar saat berburu adalah pendengarannya. Tikus aktif pada malam hari karena lebih sedikit pesaing/bahaya dan lebih banyak mangsa. Dengan memancarkan gelombang ultrasonik, kelelawar menangkap semua sinyal balik yang memantul dari objek di sekitarnya, termasuk kemungkinan mangsanya.
Memancarkan suara ultrasonik yang menutupi, tentu saja, keren, tetapi tidak semua pelamar untuk posisi makan malam untuk kelelawar memiliki bakat seperti itu. Tetapi bahkan serangga biasa-biasa saja pun dapat menyembunyikan lokasinya. Untuk melakukan ini, mereka perlu menyatu dengan lingkungan, tetapi tidak seperti Predator dari film berjudul sama, karena kita berbicara tentang suara. Hutan di malam hari penuh dengan suara-suara dari berbagai sumber, beberapa di antaranya adalah kebisingan latar belakang. Jika seekor serangga duduk, katakanlah, tidak bergerak di atas daun, maka kemungkinan besar ia akan tersesat dalam kebisingan latar belakang ini dan bertahan hingga pagi hari.
Mengingat hal ini, banyak ilmuwan percaya bahwa mangsa kelelawar seperti itu tidak mungkin tercapai, namun hal ini tidak sepenuhnya benar. Beberapa spesies kelelawar masih mampu memecahkan teka-teki serangga βtak kasat mataβ dan berhasil menangkapnya. Pertanyaannya tetap - bagaimana caranya? Untuk menjawab pertanyaan ini, para ilmuwan dari Smithsonian Tropical Research Institute menggunakan sensor biomimetik yang mencatat setiap fluktuasi gema dari serangga yang duduk diam di dedaunan (yaitu bersembunyi). Selanjutnya, para ilmuwan menghitung jalur serangan yang ideal, yaitu lintasan penerbangan dan sudut penangkapan mangsa kelelawar, yang dapat membantu melewati kamuflase. Kemudian mereka menguji perhitungan dan teori mereka dalam praktik dengan mengamati kelelawar menyerang mangsa yang berkamuflase. Anehnya, dedaunan tempat serangga-serangga itu duduk begitu saja berfungsi sebagai alat untuk menangkap mereka.
Bukankah dia cantik?
Subjek dalam penelitian ini adalah 4 ekor jantan dari spesies Micronycteris microtis (kelelawar bertelinga besar) yang ditangkap di habitat aslinya di Pulau Barro Colorado (Panama). Selama percobaan, digunakan kandang khusus (1.40 Γ 1.00 Γ 0.80 m) yang terletak di hutan di pulau. Para ilmuwan mencatat data penerbangan individu yang ditempatkan di kandang ini. Malam berikutnya setelah penangkapan, eksperimen sebenarnya dimulai. Satu individu ditempatkan di dalam sangkar dan harus mencari serta menangkap βmangsa yang disamarkanβ. Tidak lebih dari 1 jam percobaan dilakukan dengan satu individu (16 malam masing-masing 2 jam) untuk meminimalkan efek memori spasial dan stres pada hewan. Setelah percobaan, semua kelelawar dilepaskan di tempat yang sama dimana mereka ditangkap.
Para peneliti memiliki dua teori utama untuk menjelaskan bagaimana kelelawar berburu mangsa yang disamarkan: teori bayangan akustik dan teori cermin akustik.
Efek "bayangan akustik" terjadi ketika suatu objek pada permukaan lembaran menghilangkan energi gema, sehingga mengurangi kekuatan gema dari permukaan lembaran. Untuk memaksimalkan bayangan akustik suatu objek, kelelawar harus mendekat langsung dari depan dengan arah tegak lurus terhadap permukaan latar belakang (1A).
Gambar #1
Dalam kasus cermin akustik, kelelawar hutan bertindak seperti kerabat pukat mereka, yang menangkap mangsa dari permukaan waduk. Sinyal ekolokasi yang dipancarkan pada sudut rendah terhadap permukaan air dipantulkan dari kelelawar pemburu. Namun gema dari mangsa yang mungkin dipantulkan dipantulkan kembali ke kelelawar (1B).
Para peneliti berpendapat bahwa daun bertindak seperti permukaan air, yaitu. bertindak sebagai reflektor sinyal (1S). Namun untuk mendapatkan efek cermin secara penuh, diperlukan sudut serang tertentu.
Menurut teori bayangan akustik, kelelawar harus menyerang mangsanya dari arah depan, bisa dikatakan, secara langsung, karena dalam hal ini bayangannya akan menjadi yang paling kuat. Jika cermin akustik digunakan, maka serangan harus terjadi pada sudut maksimal. Untuk menentukan sudut serang mana yang optimal, para ilmuwan melakukan pengukuran akustik pada berbagai sudut relatif terhadap lembaran.
Setelah selesai perhitungan dan pengujian teori, dilakukan uji perilaku dengan menggunakan kelelawar hidup dan hasil observasi dibandingkan dengan hasil pemodelan teoritis.
Hasil perhitungan dan observasi
Gambar #2
Pertama, model akustik (kubah) daun dengan dan tanpa mangsa dibuat dengan menggabungkan semua gema pada sudut serang berbeda menjadi satu gambar. Hasilnya, diperoleh 541 posisi pada 9 lintasan setengah lingkaran di sekitar lembaran (2Π).
Untuk setiap poin yang kami hitung kerapatan spektral daya* ΠΈ ukuran akustik* (TS - kekuatan target) menargetkan (yaitu intensitas gema) untuk 5 rentang frekuensi berbeda yang kira-kira sesuai dengan komponen harmonik dari sinyal kelelawar yang keluar (2V).
Kerapatan spektral daya* β fungsi distribusi daya sinyal tergantung pada frekuensi.
Ukuran akustik* (atau kekuatan akustik target) adalah ukuran luas suatu benda dalam kaitannya dengan respon sinyal akustik.
Pada gambar 2S ditampilkan hasil turunan sudut serang, yaitu sudut antara normal relatif terhadap permukaan lembaran di pusat ekstraksi dan posisi sumber sinyal, yaitu. kelelawar.
Gambar #3
Pengamatan menunjukkan bahwa kedua jenis lembaran (dengan dan tanpa produksi) di semua rentang frekuensi menunjukkan ukuran akustik terbesar pada sudut <30Β° (bagian tengah grafik 3A ΠΈ 3B) dan ukuran akustik yang lebih kecil pada sudut β₯ 30Β° (bagian luar grafik aktif 3A ΠΈ 3B).
ΠΠ·ΠΎΠ±ΡΠ°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ 3Π menegaskan bahwa lembaran tersebut benar-benar berfungsi sebagai cermin akustik, yaitu, pada sudut <30Β°, gema spekuler yang kuat dihasilkan, dan pada β₯ 30Β° gema dipantulkan dari sumber suara.
Perbandingan sehelai daun dengan jarahan di atasnya (3Π) dan tanpa produksi (3V) menunjukkan bahwa kehadiran mangsa meningkatkan ukuran akustik target pada sudut β₯ 30Β°. Dalam hal ini, efek gema-akustik mangsa pada daun paling baik dilihat saat memplot TS yang diinduksi mangsa, yaitu. perbedaan TS antara daun dengan dan tanpa mangsa (3S).
Perlu juga dicatat bahwa peningkatan ukuran akustik target pada sudut β₯ 30Β° diamati hanya dalam kasus frekuensi tinggi; pada frekuensi rendah tidak ada efek tambahan sama sekali.
Perhitungan di atas memungkinkan untuk menentukan rentang teoritis sudut serang dalam kasus penerapan teori pemantulan cermin - 42Β°...78Β°. Dalam kisaran ini, peningkatan yang sama dalam ukuran target akustik dari 6 menjadi 10 dB diamati pada frekuensi yang lebih tinggi (>87 kHz), yang konsisten dengan data akustik kelelawar M. microtis.
Metode berburu ini (bisa dikatakan miring) memungkinkan pemangsa dengan cepat menentukan ada/tidaknya mangsa di daun: gema yang lemah dan berfrekuensi rendah - daunnya kosong, gema yang kuat dan luas - ada suguhan lezat di atas daun.
Jika kita mempertimbangkan teori bayangan akustik, maka sudut serang harus kurang dari 30. Dalam hal ini, menurut perhitungan, interferensi antara sinyal gema daun dan mangsa adalah maksimum, yang menyebabkan penurunan TS dibandingkan ke gema daun tanpa mangsa, mis. ini menghasilkan bayangan akustik.
Kita sudah selesai menghitungnya, mari kita lanjutkan ke observasi.
Selama pengamatan, berbagai serangga dari makanan kelelawar yang terletak di daun tiruan digunakan sebagai mangsa. Dengan menggunakan dua kamera berkecepatan tinggi dan mikrofon ultrasonik, rekaman perilaku kelelawar saat mendekati mangsa dibuat. Dari rekaman yang dihasilkan, 33 jalur terbang kelelawar yang mendekat dan mendarat di mangsa direkonstruksi.
Kelelawar menyerang mangsanya.
Lintasan penerbangan didasarkan pada posisi lubang hidung kelelawar selama setiap frame saat mereka mengirimkan sinyal.
Seperti yang diharapkan, pengamatan menunjukkan bahwa kelelawar mendekati mangsanya dari suatu sudut.
Gambar #4
Pada gambar 4Π menunjukkan peta XNUMXD lintasan serangan mangsa. Ditemukan juga bahwa distribusi sudut serang mengikuti kurva ukuran akustik untuk frekuensi yang lebih tinggi (4V).
Semua subjek menyerang target pada sudut <30Β° dan jelas menghindari arah yang lebih frontal. Dari semua sudut serang yang diamati selama percobaan, 79,9% berada dalam kisaran optimal yang diprediksi yaitu 42Β°...78Β°. Lebih tepatnya, 44,5% dari seluruh sudut berada di kisaran 60Β°...72Β°.
Mangsa menyerang pada sudut dan spektogram sinyal akustik yang dipancarkan.
Pengamatan lainnya adalah fakta bahwa kelelawar tidak pernah menyerang mangsanya dari atas, seperti yang dikemukakan peneliti lain.
Untuk melihat lebih detail nuansa penelitian ini, saya sarankan untuk melihatnya ΠΈ untuk dia.
Bagian terakhir dr suatu karya sastra
Penggunaan ekolokasi sebagai alat berburu yang utama dan terkadang satu-satunya sudah menjadi fenomena yang sangat unik dan menakjubkan. Namun, kelelawar tidak pernah berhenti membuat takjub, menunjukkan taktik serangan yang jauh lebih kompleks dari yang diperkirakan sebelumnya. Menemukan dan menangkap mangsa yang tidak bersembunyi tidaklah sulit, namun menemukan dan menangkap serangga yang mencoba bersembunyi di tengah kebisingan latar belakang akustik memerlukan pendekatan yang berbeda. Pada kelelawar, pendekatan ini disebut bayangan akustik dan cermin akustik. Dengan mendekati daun pada sudut tertentu, kelelawar langsung menentukan ada tidaknya kemungkinan mangsa. Dan jika ada, dijamin makan malamnya.
Studi ini, menurut penulisnya, dapat mengarahkan komunitas ilmiah pada penemuan baru di bidang akustik dan lokasi gema, baik secara umum maupun di kalangan hewan. Bagaimanapun, mempelajari sesuatu yang baru tentang dunia di sekitar Anda dan makhluk yang hidup di dalamnya bukanlah hal yang buruk.
Hari Jumat libur:
Untuk bertahan hidup, terkadang menjadi pemburu yang hebat saja tidak cukup. Ketika cuaca sangat dingin di sekitar, dan tidak ada makanan sama sekali, yang tersisa hanyalah tidur.
Di luar atas 2.0:
Ada yang menggunakan kecepatan, ada yang menggunakan kekuatan, dan ada pula yang hanya perlu setenang bayangan.
Terima kasih telah menonton, tetap penasaran dan semoga akhir pekanmu menyenangkan semuanya! π
Terima kasih untuk tetap bersama kami. Apakah Anda menyukai artikel kami? Ingin melihat konten yang lebih menarik? Dukung kami dengan melakukan pemesanan atau merekomendasikan kepada teman, Diskon 30% untuk pengguna Habr pada analog unik dari server level awal, yang kami ciptakan untuk Anda: (tersedia dengan RAID1 dan RAID10, hingga 24 core dan hingga 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 kali lebih murah? Hanya disini di Belanda! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - mulai $99! Membaca tentang
Sumber: www.habr.com