Flagermus udsender ultralydsskrig for at skabe ekkoer fra omgivelserne, som de kan høre og orientere sig efter. Det har vi vidst siden 1938, da den første detektor omformede skrigene til frekvenser, som det menneskelige øre kan opfange.

Nu er et internationalt forskerhold gået et stort skridt videre i studiet af flagermusenes ekkolokalisering: Ved hjælp af miniature-computere har forskerne så at sige taget plads på ryggen af vilde flagermus og oplevet deres verden gennem deres skrig, ekkoer og bevægelser.

Fakta:
- Studiet blev gennemført på 10 hun-flagermus af arten stor museøre ved Orlova Chuka grotten i Bulgarien. Disse flagermus kan veje op til 35 gram, og de var ikke generede af de elektroniske rygsække – som de i øvrigt alle blev befriet for igen. Om end med noget besvær, for de er hulens svære at fange.

- Studiet blev finansieret af en Carlsberg Semper Ardens-bevilling til Peter Teglberg Madsen og af Emmy Noether-programmet fra Deutsche Forschungsgemeinschaft til Holger R. Goerlitz.

Forskerne fra Aarhus Universitet og Max Planck Institut limede bittesmå computere, såkaldte dataloggere, på ryggen af vilde flagermus i Bulgarien. Dataloggerne, som vejer under 3 gram, kunne uden at genere flagermusene registrere og optage deres bevægelser i tre dimensioner, skrig og ikke mindst ekkoerne fra skrigene gennem en hel nats jagt.

Studiet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Science Advances.

Lavmælte flagermus

”Vi oplevede verden gennem flagermusens ører ved at optage deres ekko direkte, mens de var på jagt efter insekter om natten,” siger Laura Stidsholt, som er postdoc på Institut for Biologi ved Aarhus Universitet og artiklens hovedforfatter.

Forskerholdet brugte dataloggere til at finde ud af, hvordan flagermus kontrollerer, hvad de ”ser”, når de er på vingerne og jager små insekter på superhurtige tidsskalaer.

"Vi brugte lydoptagelserne til at finde og spore ekko fra bytte og vegetation, og til vores overraskelse fandt vi ud af, at flagermusene styrer efter ekstremt svage ekkoer fra byttet; så svage, at de ville være som en hvisken for os,” fortæller Laura Stidsholt.

Flagermusene styrer selv styrken af deres tilbagevendende ekkoer ved at skrige højere eller svagere. Så hvorfor vælge disse svage ekkoer, når de kunne få tydeligere ekkoer ved at kalde højere?

Akustisk tunnelsyn

Svaret fandt forskerne ved at kvantificere det tredimensionelle område, hvor flagermus potentielt kunne høre et ekko for hvert ekkolokaliserings-skrig (forskerne kalder dette område for sanse-volumen). Flagermusene kontrollerede deres sansevolumen og dermed deres sansers rækkevidde ved at justere styrken af deres opkald.

”Vi fandt ud af, at jagende flagermus indsnævrer deres sansers rækkevidde mere end tusind gange for kun at fokusere på byttets ekko og undgå, at det bliver rodet sammen med ekkoer fra andre ting. Det er som en akustisk version af en tunnelsyn, der kortvarigt gør deres verden meget enklere. De svage bytte-ekkoer kan derfor være en konsekvens af de små sansevolumener, der er indrettet til at jage tæt på baggrundsstøj,” siger Dr. Holger Goerlitz fra Max Planck Institute of Ornithology, som er medforfatter af studiet.

Forskergruppen viste også, at flagermusene brugte deres flyvemønster til at beskytte de svage ekkoer mod interferens fra omgivelserne ved f.eks. at flyve parallelt med træer.

Præcise flyvejusteringer

”Når flagermusene jager, sørger de for at flyve i mindst ét bytte-ekkos afstand fra vegetationen. Vi tror, at de gør dette for at undgå, at de svage bytte-ekkoer bliver maskeret af de høje ekkoer fra vegetationen. Ved løbende at justere både deres flyvemønstre og deres sanse volumen under jagten, forenkler flagermusene de oplysninger, de har brug for at behandle," forklarer studiets seniorforfatter professor Peter Teglberg Madsen fra Institut for Biologi på Aarhus Universitet.

Deres teori er, at flagermusene dedikerer deres opmærksomhed og hjerne til de mest vigtige oplysninger – at få det næste måltid – og at dette kan være en af grundene til, at flagermus er så effektive jægere.

Dataloggerne blev designet og udviklet af lektor Mark Johnson ved Aarhus Institute of Advanced Sciences, og finansieret af en Carlsberg Semper Ardens bevilling.

I videoen herunder fortæller Laura Stidsholt om arbejdet med at aflure flagermusenes jagtteknik:

Små computere – store udfordringer

”Det var en stor udfordring at gøre en computer så lille, at den kunne sidde på en flyvende flagermus og stadig være følsom nok til at opfange disse svage lyde,” siger Mark Johnson.

Ekkolokaliserende flagermus tegner sig for 20 procent af alle pattedyrarter og spiller vigtige roller i økosystemer over hele planeten.

”Vi tror, at strategien med at hviske har udvidet de tilgængelige nicher for flagermus til at lede efter insekter, og at det er en af grundene til, at de er blevet så alsidige jægere. Men vi ved ikke, om de er alsidige nok til at klare alle de ændringer, som mennesker foretager i miljøet,” tilføjer professor Peter Teglberg Madsen.

Kontakt

Postdoc Laura Stidsholt
Institut for Biologi – Zoofysiologi
Aarhus Universitet
Mail: laura.stidsholt@bio.au.dk
Mobil: 2871 7824

Professor Peter Teglberg Madsen
Institut for Biologi – Zoofysiologi
Aarhus Universitet
Mail: peter.madsen@bio.au.dk
Mobil: 5177 8771