Летучие мыши переговорили всех
Летучие мыши – самые разговорчивые млекопитающие, не считая людей. Поняв, каким образом во время ночных полетов они общаются друг с другом, ученые смогут помочь людям с нарушениями речи. Тысячи летучих мышей, принадлежащих к мексиканскому подвиду бразильского складчатогуба, обитающие в Техасе, распевают во время полета песни, используя сложнейшие сочетания слогов. Правда, человеческое ухо не в состоянии оценить вокальные данные и мастерство рукокрылых, так как те общаются на ультразвуковых частотах.
Биолог Майкл Смотерман из Техасского университета сельского хозяйства и механики попытался изучить способы организации слогов в песнях летучих мышей и связать их коммуникативные способности с определенными зонами мозга. «Если нам удастся выяснить, какие именно участки мозга летучих мышей ответственны за коммуникацию, то мы сможем лучше разобраться в том, как именно генерирует и организует сложные последовательности коммуникативных сигналов человеческий мозг, – говорит ученый. – И, разобравшись в работе человеческого мозга, мы сможем предложить различные способы решения проблем людям, страдающим нарушениями речи». В лаборатории Смотермана исследовали поведенческий и физиологический аспекты передачи информации у летучих мышей. В первом случае изучали сезонные вариации и отличия при передаче информации мужскими и женскими особями, а во втором пытались локализовать зоны мозга, активные во время коммуникации.
Бразильские складчатогубы при общении издают звуковые колебания с более высокими частотами, чем те, которые способно улавливать человеческое ухо (диапазон восприятия человека 16 – 20000 Гц). Правда, люди могут слышать обрывки песен летучих мышей, если те пропевают часть фразы более «низким голосом». Общение летучих мышей на высоких частотах обусловлено их способностью к эхолокации. Они создают ультразвуковые волны в диапазоне частот от 40 до 100 кГц и ориентируются в пространстве, определяя с помощью отраженных волн направления и расстояния до окружающих предметов. Чем выше частота звука, тем более мелкие детали могут различать летучие мыши и тем точнее они выстраивают траекторию полета. В исследовании принимали участие 75 особей бразильского складчатогуба, живущие в лаборатории Смотермана. Исследуемые экземпляры не изолировали от дикой природы, а собирали в различных строениях вроде церквей и школ. По словам ученого, эти летучие мыши совершенно не агрессивны и благодаря дружелюбному характеру представляют собой прекрасные образцы для исследования.
Зов бразильского складчатогуба, как выяснилось, включает от 15 до 20 слогов. Каждый самец при ухаживании поет свою собственную песню. Хотя «мелодии» песен ухаживания у всех звучат приблизительно одинаково, исполнители составляют индивидуальные воззвания, сочетая различные слоги. Помимо песен, обращенных к представителям противоположного пола, летучие мыши используют сложные голосовые сообщения для того, чтобы опознавать друг друга, а также для обозначения социального статуса, определения территориальных границ, при воспитании потомства и при противодействии особям, вторгшимся на чужую территорию. «Ни одно другое млекопитающее, кроме человека, не обладает способностью общаться с помощью столь сложных голосовых последовательностей», – говорит Смотерман. Песни летучих мышей напоминают песни птиц. За многие годы исследований ученым удалось определить участки мозга птиц, ответственных за пение, но, по словам экспертов, мозг птиц сильно отличается от мозга млекопитающих, и поэтому довольно трудно использовать знания об особенностях голосовой коммуникации у пернатых для понимания особенностей человеческой речи.
Мозг млекопитающих устроен приблизительно одинаково, и у летучих мышей имеется множество тех же структур, которые характерны для мозга человека. Поэтому выводы об особенностях голосовой коммуникации у людей вполне могут быть сделаны на основании изучения вокальных сообщений, посылаемых летучими мышами. «Голосовой центр, ответственный за организацию сложных последовательностей слогов, у летучих мышей несколько выше, и нам пока что не удалось точно определить, где именно он расположен, – говорит Смотерман. – В настоящее время для определения активных во время пения зон мозга мы применяем молекулярный метод». В дальнейшем ученые надеются применить полученные ими данные при решении проблем, связанных с нарушениями речи. По словам учёного, представление о том, что человеческая речь является уникальной особенностью, сильно ограничивает исследования в данной области. «По сравнению с достижениями других направлений неврологии мы плетемся в конце, поскольку пока еще не вполне разобрались в основополагающих вопросах функционирования голосовых коммуникаций у людей», – сетует Смотерман.
Хотя летучие мыши прекрасно ориентируются в пространстве с помощью ультразвука, этот механизм прекрасно работает лишь на небольших расстояниях. Как показали недавние исследования, при дальних перелетах рукокрылые используют магнитное поле Земли благодаря «встроенному магнитному компасу».
