Flagermus supplerer ekkolokation med mentale kort over deres omgivelser.
Det tog omkring to uger at bo i min nuværende bolig, før jeg var i stand til at navigere gennem soveværelset i mørket uden at smække ind i hjørnerne af en lidt overdimensioneret sengeramme. Læringsprocessen var en ubehagelig prøve og fejl og mumlende forbandelser på livløse genstande. Men det skyldes, at jeg ikke kunne bruge ekkolokalisering. Evnen til at fastlægge spidse møbler ved at hoppe af høje frekvenslyde fra det ville have sparet mig adskillige blå mærker, men desværre ekkolokering - eller biosonar - findes ikke i min arts værktøjssæt. Det er mere flagermus territorium. * Biosonar tillader flagermus med mindre end stjernersyn at undersøge deres omgivelser for både forhindringer og bytte, hvilket er cool og alt sammen, men er det virkelig nok til at sikre en kollisionsfri flyvning? Når alt kommer til alt, de putter ikke bare rundt i en landlig lejlighed, de glider gennem himlen i høje hastigheder. Der er ikke meget plads til fejl.
Forskere ved Brown University mistænkte, at flagermus brugte mere end blot ekkolokering for at finde vej i mørke. Arbejde med arten Eptesicus fuscus (den store brune flagermus) i en undersøgelse, der blev offentliggjort i Journal of Experimental Biology, demonstrerede de, at disse flagermus bibeholder en vis rumlig hukommelse af de områder, de flyver gennem. Ekkolokation hjælper flagermus med at undgå nedbrud i træer og sådan, men det giver dem også information til at danne mentale kort over deres miljø. Ved at supplere deres biosonar med disse kort, kan flagermus flyve et velkendt kursus med mere præcision og mindre indsats, muligvis frigøre dem til at fokusere på at søge deres natlige dosis af insekter.
Den store brune flagermus. Billede: Matt Reinbold.
Flagermusens flyvende dygtighed blev skåret mod en forhindringsbane bestående af gulv-til-loft-kæder (dvs. dyrene kunne ikke bare dukke under kæderne, de måtte finde en vej rundt). Flyruterne for hvert testperson blev sporet med termiske videokameraer, og deres ekkolokationsaktivitet blev fanget med en ultralydsmikrofon (vi får et øjeblik grund til lydoptagelsen). Én efter én stod hver flagermus over for forhindringsbanen i cirka fem minutter om dagen i løbet af seks dage, og bortset fra en ulige kugle, ** udviklede alle hurtigt ensartede flyvemønstre. Når de først fandt en rute gennem kæderne, der arbejdede, holdt de sig stort set fast ved den. Derudover afgjorde hver flagermus på sin egen unikke sti. Der var ikke en eneste ideel måde at navigere på kurset på, og enkeltpersoner var forskellige på deres foretrukne ruter.
Når flagermusene havde etableret deres individuelle flyveveje, forsøgte forskerne at frigive dem i forhindringsløbet fra forskellige dele af rummet. Hvis flagermusene bare fulgte en trinvis liste over retninger (2 klapper til venstre, drej derefter til højre og gå 5 klapper osv.), Skulle det nye startpunkt helt kaste dem af. Men flagermusene var uforstyrrede og fandt let vej tilbage til deres unikke ruter, hvilket antydede, at de havde forstået det samlede arrangement af rummet og således var i stand til at orientere sig uanset deres udgangsposition.
Da flagermus stabiliserede deres flyvemønstre, ændrede deres biosonære opkaldsrate også. Ekkolokation er en ejendommelig måde at sanse ens miljø på. Mens vision kontinuerligt indtaster information, giver echolocation i stedet en række øjebliksagtige opdateringer af omgivelserne. Jo hurtigere opkaldsrate, desto hyppigere er opdateringerne. Det er kendt at flagermus øger deres opkaldshastighed for at styre de tættere data fra mere rodede rum. I hindringskurseksperimenterne faldt gennemsnittet af flagermusens gennemslagskaldefrader fra ca. 20 Hz til ca. 12 Hz, da de blev vant til det nye rum. Grundlæggende krævede de ikke, med dannelsen af deres interne kort, så mange biosonære opdateringer for at finde vej rundt.
Ud over at frigøre flagermusene til at fokusere på jagt i stedet for bare ikke at støde på tingene, påpeger forfatterne, at sådanne mentale kort også kunne være et aktiv til vellykket fangst af bytte. Insekter bevæger sig hurtigt, og det er lettere at fange dem, hvis du ved, hvor du skal.
Hvor længe holder den slagrige hjerne fast på denne form for rumlig information? Efter de første flyforsøg gav forskerne flagermusene en måned væk fra forhindringsløbet, inden de kastede dem ind igen. Ville flagermusene stadig kunne bruge det, de havde lært? Ville genindførelsen være lige som at cykle, eller mere som at prøve trigonometri godt efter gymnasiet? For at gøre tingene mere interessante (uden faktisk at satse penge) blev der tilføjet et andet element. Halvdelen af flagermusene blev bragt tilbage til nøjagtigt det samme kursus, som de tidligere var stødt på. For den anden halvdel blev kurset imidlertid arrangeret til et spejlbillede af sig selv.
Flagermuserne genindføres i den samme-gamle-samme-gamle bane udførte svømmende og genoptog hurtigt deres individuelle flyveveje. Men flagermusene, der blev udsat for spejlkonfigurationen, havde nogle problemer. Mens de fandt nye stabile flyvemønstre, var de lidt langsomme med det, som om hukommelsen på det originale kursus forvirrede dem. Her var de tilbage i deres gamle hus, men nogle jerk-forskere var gået og flyttede møblerne rundt.
* Mere specifikt flagermus fra underordnede Microchiroptera, også kaldet mikrobats. Den anden gruppe, megabats, slipper forbi med mere almindelige sanser som syn og lugt.
** Denne særlige flagermus marcherede til sin egen trommeslager på flere måder end en. Ud over at være tilbageholdende med at danne en stabil flyvevej, fløj den også betydeligt hurtigere end resten af flagermusene.