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蝙蝠如何實作千米級夜行導航

2024-11-04科學
想象一下,在伸手不見五指的漆黑夜裏,只有一支小小的手電筒,你能否立刻辨認出自己的位置,並從一個半徑3公裏的任意點找到回家的路?對於大多數人來說,這是幾乎不可能完成的任務。但對於那些夜空中飛翔的蝙蝠而言,這簡直就是小菜一碟。
最近,【科學】雜誌上的一篇研究報告揭示了一個令人驚嘆的事實:那些使用回聲定位的蝙蝠們,居然擁有一種特殊的「超能力」——能夠在漆黑的夜晚裏,僅憑回聲定位就能完成千米級別的導航。換句話說,即便是被人為地挪到千米之外,它們依然能夠迅速而準確地在黑暗中找到回家的路。
這其中的奧秘,是由德國和以色列科學家聯手揭開的,他們選擇在以色列的胡拉谷進行實驗,物件是重僅6克的庫氏伏翼蝙蝠。
為了追蹤這些小家夥的行蹤,科學家給每只蝙蝠都貼上了一種名為ATLAS的輕型反向GPS跟蹤裝置。這種裝置可以提供高分辨率的即時位置資訊,幫助科學家了解蝙蝠究竟如何找回家。
在連續幾個夜晚裏,科學家跟蹤了76只蝙蝠的活動軌跡,它們都被遷移到了距離巢穴最遠達3公裏的不同地點。但大多數蝙蝠依然能在短短幾分鐘之內成功返回自己的家。即便是在完全黑暗的情況下,僅依靠回聲定位這一種方式,也有高達95%的蝙蝠能夠順利找到回家的方向。
科學家們註意到,蝙蝠似乎特別偏好在那些聲學資訊更加豐富的區域飛行。這樣的地方通常會提供更多的回聲反饋,幫助它們更好地理解周圍環境。而在尋找歸途的過程中,蝙蝠會展現出一種獨特的飛航模式:先是進行一些曲折的飛行,似乎是在確認自己的位置;接著,就會做出判斷,調整路線徑直朝家的方向飛去。這表明,這些小家夥實際上是在大腦中構建了一個屬於它們自己的「聲學地圖」,並利用這個地圖來進行導航。
盡管蝙蝠們已經展現出卓越的回聲定位能力,但在條件允許的情況下,它們還是會利用視覺來輔助導航,以進一步提升定位精度。這一發現不僅讓人們對這些夜間飛行者的生存技能有了更深的認識,同時也為人們開發新的導航技術,提供了寶貴的啟示。
(記者 張夢然)
來源:科技日報