科学家揭示日本马蹄蝠如何感知移动物体

与大多数依赖视觉的动物不同，蝙蝠通过回声定位来导航和定位猎物或障碍物。通过发出声音并将其与反射回声进行比较，蝙蝠可以“可视化”环境中的运动。当声波遇到移动物体时，它们会发生频率的多普勒频移或经历延迟等变化，蝙蝠可以感觉到这些变化。然而，目前尚不清楚蝙蝠依靠哪些声学特征来检测移动物体。

日本马蹄蝠(Rhinolophus ferrumequinum nippon)发射超声波脉冲，其特征是恒定频率(CF)分量和随后的调频(FM)分量。这些蝙蝠结合使用回声延迟和多普勒频移来感知环境。

在iScience上发表的一项研究中，Shizuko Hiryu 教授和她的团队(包括一年级博士生 Soshi Yoshida 先生)来自同志社大学的学生和日本富山大学的 Kazuma Hase 博士揭示了日本马蹄蝠在感知移动物体时感知的声学特征。

在解释这项研究背后的动机时，吉田先生解释说：“研究蝙蝠的声纳策略，利用声学传感，可以深入了解声音的感知，并具有超声波传感技术的潜在应用。”

使用多普勒频移和回声延迟的变化来区分来自任何接近物体的回声。CF-FM 回声定位蝙蝠对这两种信息都很敏感，因此作者假设它们同时使用“延迟变化”和“多普勒频移”信息，或者使用其中之一。

为了验证他们的假设，研究人员创造了带有回声延迟和多普勒频移的人造声波，以类似于蝙蝠在物体运动时遇到的声学信号。然后他们向蝙蝠播放这些模拟声音并观察它们的反应。为了模拟接近的虚拟物体，研究人员使用放置在 1 米外的麦克风记录了栖息的蝙蝠发出的声音。