Осязание превращает летучих мышей в акробатов

осязание

Спросите любого студента начальной школы, как летучие мыши двигаются, и они, вероятно, дадут Вам известный ответ: эхолокация. Но новое исследование предлагает, чтобы пушистые летчики использовали больше, чем просто эти высокочастотные звуковые вспышки для получения от пункта A до пункта B. У них также есть острое осязание, позволяющее им обнаруживать и отвечать на движение воздуха по их крыльям, превращая их в проворных воздушных акробатов.Тонкие, гибкие крылья летучих мышей — большой палец и четыре пальца, связанные тесемкой — простираются и изменяются во время полета, в отличие от тех из птиц и насекомых.

Их гибкость в воздушных требованиях быстрые, точные движения крыла и постоянное регулирование крошечных мышц в мембране крыла. Они также используют крылья для других тонких задач, как держащаяся еда и укачивание в колыбели молодого. Для наладки их сложных крыльев для работы под рукой они должны объединить множество сенсорной обратной связи.

Чтобы понять, как летучие мыши чувствуют свой путь вокруг неба, исследователи нанесли на карту расположение срабатывающих на прикосновение рецепторов на крыльях больших коричневых летучих мышей (Eptesicus fuscus). Они сочли высокие концентрации датчиков известными как клетки Меркель в основе крошечных волос, покрывающих крылья, сообщают они онлайн сегодня в Отчетах Клетки. Клетки Меркель очень чувствительны к прекрасному прикосновению, и когда волосок толчков воздушного потока, клетки реагируют на его движение.

Поскольку крыло является волосатым с обеих сторон, летучие мыши чувствительны к воздушному потоку и выше и ниже, говорит нейробиолог Синтия Мосс из Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе, Мэриленд, ведущем авторе исследования.Летучие мыши полагаются на точно настроенные образцы воздушного потока для хранения себя наверх, включая вихри на переднем крае крыльев, улучшающих лифт. Животные могут использовать волосы, чтобы ощутить эти вихри и сделать воздушные исправления, говорит исследователь полета животных Андерс Хеденстром из Лундского университета в Швеции, не связанный с исследованием. «Проблемой для летучей мыши является …, которым их аэродинамика очень трудна управлять в медленном полете, потому что эти [вихри] очень неустойчивые явления”, говорит он. “Им нужна некоторая информация о потоке около крыла».

Бригада также училась, как мозги летучих мышей ответили на стимуляцию крыльев. Они измерили ответ нейронов в соматосенсорной коре летучей мыши — область мозга, отвечающего на прикосновение — когда они унесли небольшие взрывы воздуха на крыле или слегка коснулись его. Нейроны летучих мышей стреляли быстро в ответ, но успокоенный вскоре после, указывая, что токи воздуха могли произвести быстродействующую но краткую обратную связь, подходящую для внесения быстрых корректировок в полете.

Исследователи также нашли неожиданную договоренность в нервной схеме летучих мышей, которую они раскрыли путем отслеживания нейронов в крыльях назад к позвоночному столбу. У большинства млекопитающих сенсорные нейроны в руке или передней конечности связаны с ореальными поясами позвоночного столба. Но в частях крыльев летучих мышей, связи нейронов были смешаны с некоторыми связанными с верхним позвоночным столбом и некоторыми связанными с более низкой частью. Это, бригада заявляет, может быть объяснено эмбриональным развитием крыла летучей мыши, происходящего и из передней конечности и из туловища.

Большая часть предшествующего исследования в движении летучей мыши сосредоточилась на визуальном ощущении или эхолокации и лучшем понимании того, как использование летучих мышей, их осязание могло иметь практические применения, Мосс, говорит. Это могло быть применено к проектированию новых типов ощущающего ветер самолета с гибкими крыльями, которые могли быть более маневренными, чем современный самолет.

«Я думаю, что это захватывающе и что делает нам один шаг вперед в понимании полета летучей мыши, который является очень сложным явлением», говорит Хеденстром. «Мы все еще должны исследовать точно, какую информацию эти нервы передают летучей мыши и как это обрабатывается», говорит он, но «существует потребность в летучей мыши получить эту информацию. Я думаю, что это довольно ясно».


Блог Александрии