A csontok segítik a denevéreket az echolokációban

A biológusoknak sikerült olyan anatómiai jellemzőt találniuk, amely lehetővé teszi annak pontos meghatározását, hogy egy denevér képes-e az echolokációra. Ráadásul a tulajdonság nemcsak élő fajokon, hanem kövületeken is működik. És segít eldönteni, hogy az egerek mit tanultak korábban – helyszínek vagy repülések.

Az echolokációt, mint a környező világgal kapcsolatos információk megszerzésének módját, egyes emlősök (denevérek, cetek, cickányok és tenrecek) és barlanglakók használják . Hangjelet bocsátanak ki, és összehasonlítják a visszavert visszhanggal.

A legtöbb denevér képes a visszhangra, és hangokat bocsát ki a gége segítségével. Bár, mint kiderült, a nem helymeghatározó egerek csoportjában vannak olyanok, amelyek nyelvcsattogásokat használnak, és az egyik faj a szárnyaival ad ki hangot. Az echolocation lehetővé teszi a repülő éjszakai állatok számára, hogy sötétben navigáljanak és sikeresen vadászhassanak rovarokra.

Az Egyesült Királyságban, Kanadában és Ausztriában működő öt kutatóintézetből álló nemzetközi kutatócsoport Brooke Fenton, a londoni Western Ontario Egyetem professzora vezetésével felfedezte a denevérek többsége által használt echolokációs mechanizmust. A tudósok mikroszámítógépes tomográfiás módszert alkalmaztak, amely lehetővé tette számukra, hogy háromdimenziós képet kapjanak az ilyen kis állatok szerkezetének apró részleteiről anélkül, hogy kinyitnák őket.

A tudósok az Ontario Királyi Múzeum gyűjteményéből származó denevérek folyadékkal rögzített múzeumi példányaival dolgoztak. A Nyugat-Ontariói Egyetem Robarts Kutatóintézetében kifejlesztett mikroszámítógépes szkenner segítségével 35 állatot vizsgáltak, amelyek 26 denevérfajhoz tartoznak. Közülük 21 faj a gégét használja hangzáshoz, egy faj használja a nyelvet, négy pedig egyáltalán nem tudja, hogyan kell visszhangozni. A mű készítői szerint a vizsgálat során a múzeumi gyűjtemény nem érintett.

Ahhoz, hogy az echolokáció segítségével információt szerezzen a világról, az állatnak össze kell hasonlítania mindkettő agyi reprezentációját. A pontos és gyors összehasonlítás érdekében a gége által kibocsátott hangot közvetlenül a belső fülbe kell továbbítani. Ezt a szerepet, amint azt a biológusok megállapították, a denevéreknél egy kis stylochioid csont tölti be, amely összeköti a gégét a középfül dobüregével.

A 3D-s kép azt mutatta, hogy minden denevérfajnál, amely a gégét használja az echolokációhoz, a stylochioid ossicle egyik végén a gége, a másik végén pedig a dobüreggel artikulálódik. Ezeknél a fajoknál a stylochioid csont módosult: a vége felé lapított, mint egy evező. Ugyanakkor más fajoknál a stylochioid csont nem kapcsolódik a timpanonhoz.

Egy nagy barna bőr (Eptesicus fuscus) példájával a tudósok egy mechanikai modellt építettek, amely bemutatta, hogyan továbbítják a hangjeleket a csontrendszeren keresztül. Miután áthaladt rajta, bejut a dobhártyába, onnan pedig a belső fülbe, ahonnan az agyba jut. Hol van a kibocsátott és visszavert jelek összehasonlítása.

Tehát a tudósok találtak egy egyszerű jelet, amely lehetővé teszi az echolocating denevérek megkülönböztetését másoktól. Ezenkívül ez a tulajdonság mind élő, mind fosszilis fajok esetében megítélhető.

Ez utóbbi különösen érdekes, mivel lehetővé teszi a denevérek evolúciójának sajátosságainak megértését. A szakértőknek három álláspontjuk van a kezdetben történtekről: repülés, visszhanglokáció vagy mindkettő. Most ez pontosan meghatározható a fosszilis maradványokból.