Как летучие мыши избегают столкновений в больших группах? Теперь мы знаем!

Известно, что летучие мыши используют эхолокацию для навигации. То есть они издают звук, и когда этот звук отражается от объекта, мышь слышит его и определяет расстояние до препятствия. Однако летучие мыши живут колониями, насчитывающими тысячи особей. Когда в сумерках они огромными стаями вылетают из пещеры, как им удаётся ориентироваться среди всего этого шума? Группа учёных из Тель-Авивского университета (Израиль) и Института поведения животных Общества Макса Планка (Германия) 26 марта 2025 года заявила, что разрешила эту интересную загадку.

Исследователи проследили за десятками летучих мышей в долине Хула в Израиле и выяснили, как этим животным удаётся совершать идеальные, беспрепятственные полёты. Результаты исследования были опубликованы 31 марта 2025 года в рецензируемом журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Кошмар на «коктейльной вечеринке»

Когда летучие мыши покидают пещеру в сумерках, чтобы размять крылья и поохотиться, они делают это почти одновременно. Это создаёт проблему, ведь в одной пещере могут жить тысячи особей.

Поскольку все они используют одну и ту же систему навигации — эхолокацию, — возникает огромный шум: звуки, издаваемые каждой особью, смешиваются с сигналами других. Это затрудняет их способность ориентироваться. Учёные назвали этот массовый и хаотичный процесс «кошмаром коктейльной вечеринки».

Несмотря на весь этот хаос, летучие мыши не сталкиваются друг с другом — даже в колониях, насчитывающих сотни тысяч особей, вылетающих через узкие выходы. Ведущий автор исследования Ая Гольдштейн из Института поведения животных Макса Планка заявила, что столкновения у летучих мышей случаются крайне редко.

Изучение летучих мышей в их естественной среде

Десятилетиями ученые пытались понять, как летучие мыши умудряются пролетать через узкие проемы все вместе, так близко друг к другу, что напоминают текущую жидкость.

Некоторые исследователи наблюдали за небольшими группами летучих мышей в лабораториях. Они выяснили, что каждая мышь издавала звук на слегка отличающейся частоте, чем остальные. Однако это не решает загадку. Такая стратегия работает в малых группах, где у каждой особи есть свой уникальный "голос", но что происходит, когда колония огромна?

Когда множество особей издают звуки одновременно, нужный им ответный сигнал теряется в общем шуме и становится неразличимым.

Авторы исследования поняли, что для понимания механизма передвижения в больших группах нужно наблюдать за мышами в естественных условиях. Поэтому они проанализировали поведение больших мышехвостов в пещерах долины Хула в Израиле.

Соавтор исследования Йосси Йовель отметил: Никто ранее не рассматривал эту ситуацию с точки зрения отдельной летучей мыши во время вылета. Как можно понять поведение, если не изучать его в действии?

Тайна раскрыта

Уже через пять секунд после вылета из пещеры летучие мыши значительно снижали помехи в эхолокации. Это происходит потому, что первое, что они делают, покидая убежище, — отдаляются от центра колонии и рассредоточиваются, но при этом не теряют групповой структуры.

Такое поведение ожидалось. Ученые предполагали, что помехи будут уменьшаться по мере удаления от пещеры. Однако они также заметили еще одно важное изменение в поведении. После вылета мыши начали издавать более короткие и тихие сигналы, но на более высокой частоте.

Исследователи задались вопросом: зачем им переключать эхолокацию на более высокие частоты? Разве это не усилит проблему помех и, следовательно, риск столкновений? Чтобы понять этот феномен, ученым пришлось взглянуть на ситуацию с точки зрения самой летучей мыши. Соавтор исследования Омер Мазар объяснил:

Представьте, что вы — летучая мышь, летящая в плотном потоке. Самый важный объект, о котором вам нужно знать, — это мышь прямо перед вами. Поэтому вы должны эхолоцировать так, чтобы получать максимально точную информацию именно о ней. Да, из-за помех вы можете упустить большую часть доступных данных, но это неважно — вам нужно ровно столько деталей, чтобы не врезаться в эту мышь.

Другими словами, летучие мыши настраивают свою эхолокацию, чтобы получать более точную информацию о ближайших сородичах. Эта тактика в итоге позволяет им успешно ориентироваться и избегать столкновений.

Важность наблюдений в естественной среде

Таким образом, летучие мыши увеличивают дистанцию от центра группы и корректируют свою эхолокацию, чтобы безопасно перемещаться в самых плотных потоках.

Исследователи подчеркивают, что это открытие — о том, как летучие мыши решают проблему помех — стало возможным именно благодаря изучению их в естественной среде. Хотя предыдущие лабораторные эксперименты заложили основу, лучший способ подтвердить то или иное поведение — наблюдать за ним в реальных условиях. Как отмечает Гольдштейн:

Теоретические и лабораторные исследования прошлого позволили нам представить возможные варианты. Но только максимально приблизившись к тому, чтобы поставить себя на место животного, мы сможем по-настоящему понять, с какими трудностями оно сталкивается и как их преодолевает.