具回声定位功能的蝙蝠能用心理声学地图进行长距离导航

研究人员通过蒙住库氏伏翼（Kuhl's pipistrelle）的眼睛并用新型 GPS 技术跟踪它们的活动后发现，这种极小的动物仅用回声定位就可以巡航数公里。这些结果凸显了这种动物能够创建和使用有关其周围环境的详细的心理声学地图。能够进行回声定位的蝙蝠以其灵活避开障碍物和仅用声音就能捕捉微小猎物的能力而闻名。然而，回声定位所涉及的距离短且方向性强，它只能探测到几十米内的大型物体，因此与视觉等其他感官相比，回声定位的导航功效有限。此外，蝙蝠能否很好地利用回声定位来感知其三维周围环境或使用环境回声作为导航地标还不确定。由于追踪这些极为敏捷的夜间活动的小动物困难不小，因此要评估这些问题变得愈加困难。因此，这类蝙蝠是否能够仅靠回声定位就能进行长距离巡航仍属未知。Aya Goldshtein 和同事们就库氏伏翼 (Pipistrellus kuhlii) 的感觉模态和导航策略进行了探究；库氏伏翼是一种体重仅 6 克的可进行回声定位的小蝙蝠。在以色列北部进行的一项野外实验中，Goldshtein 等人将捕获的野蝙蝠重新安置到距其栖息地约 3 公里处的 2 个位于其活动范围内的陌生地点中的 1 个。在蒙住这些蝙蝠的眼睛而屏蔽其感官输入（包括视觉）的同时保持其仍然拥有完整的回声定位功能，Goldshtein 等人用一种新款的微型逆向 GPS 跟踪系统对其进行了近乎实时的跟踪，研究了它们如何导航返回其栖息地。研究结果表明，蝙蝠仅用回声定位就可以导航数公里，并且在条件可行时也能用视觉来提高其导航能力。值得注意的是，未蒙眼睛及蒙住眼睛的蝙蝠都无法直接感知其栖息地。最初，蝙蝠会以迂曲的方式飞行，这可能是为了从其周围环境中采集声学信息，之后它们便转为向目的地直飞。观察到蝙蝠能用清晰而详细的声学地标来指引巡航表明，它们能用其有关活动范围的心理声学地图来给自己定位。此外，作者没有发现蝙蝠能用磁感应或嗅觉来帮助导航的证据。