Разделяй и охоться: как эхолокация помогает мышам не слышать шум леса

Охота в лесу или над водой — задача не из легких, ведь вокруг множество препятствий: листья, ветки, поверхность водоемов. Все они отражают ультразвук, создавая мощный поток эхо-шума, способный полностью заглушить слабый сигнал от потенциальной жертвы. Однако летучие мыши, известные как большие подковики (Rhinolophus ferrumequinum), виртуозно справляются с этой помехой.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Proceedings of The National Academy of Sciences, раскрыло их секрет.

​Частотная стратегия успеха

​Ученые из Израиля, Дании, Германии и Болгарии выяснили, что эти животные используют уникальный механизм фильтрации на этапе приема сигнала. В процессе полета подковики постоянно подстраивают частоту своих эхолокационных криков.

​Цель такой «настройки» — ювелирно распределить звуковые частоты:

• ​Фоновый шум от окружающих объектов (растительности, земли) смещается в нижнюю границу слухового диапазона летучей мыши.
• ​Сигналы от добычи, в частности характерные «вспышки» от машущих крыльев насекомого, направляются в область максимальной чувствительности слуховых рецепторов животного.

​Таким образом, мышь не пытается анализировать весь массив звуков, а заранее «отрезает» ненужный шум, освобождая канал для приема критически важной информации. По сути, летучая мышь работает как продвинутый анализатор, который отделяет фон от цели еще до того, как информация поступит в мозг, спасая нервную систему от перегрузки.

​Точность атаки

​Исследователи пошли дальше и проанализировали частотные различия между эхо от тела насекомого и его крыльев. Оказалось, что эти данные позволяют летучей мыши всегда заходить на цель с тыла. Более того, животные способны в режиме реального времени корректировать частоту своих сигналов, адаптируясь к изменению ландшафта, например, к пробелам в густой листве.

​Уроки для технологий

​Этот биологический механизм фильтрации входного сигнала представляет огромный интерес для инженеров. Принцип, при котором система не просто обрабатывает огромные массивы «грязных» данных, а активно настраивает способ их получения для отсечения шума, может стать основой для создания нового поколения информационных систем. Похоже, что эволюция в очередной раз предложила эффективное решение проблемы, с которой современные технологии только начинают учиться бороться.

Ранее "Курсор" писал, что мальчик проснулся с летучей мышью на лице и вскоре умер.

Трагедия в Канаде произошла из-за скрытого укуса, при этом в самом Израиле сейчас фиксируют рекордную вспышку бешенства среди животных.