Кажани відчувають швидкість польоту за допомогою мікроволосків

Кажани в процесі еволюції обзавелися своїм власним приладом для вимірювання швидкості польоту, який дозволяє їм з високою точністю маневрувати в повітрі і уникати зіткнень - роль спідометра у мишей відіграють мікроскопічні волоски на мембрані крил, пишуть американські вчені в статті, опублікованій в журналі в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Кажани є єдиними ссавцями, здатними до активного польоту, і вони демонструють дуже хороші пілотажні навики: закладають віражі- літають на бриючому полете- совершют "посадку" вниз головою- чіпляються за гілки. Однак для точного маневрування потрібно з високою точністю визначати швидкість польоту і відчувати, як веде себе потік повітря.

Сьюзанн Стербінг-Д`Анджело (Susanne Sterbing-DAngelo) з університету Меріленда і її колеги провели серію експериментів, які дозволили довести, що для вимірювання швидкості кажани використовують крихітні волоски, усеивающие обидві сторони мембрани їх крил.

Хоча про існування цих волосків було відомо ще сто років тому, але їх функція залишалася неясною. Спочатку передбачалося, що саме вони дозволяють кажанам орієнтуватися в повній темряві, однак на початку 1940-х років було переконливо доведено, що миші використовують для цього ультразвукової радар.







Бурий кажан (Eptesicus fuscus). (F: HGHjim)

Група під керівництвом Стербінг вирішила з`ясувати призначення волосків за допомогою експериментів за участю двох видів кажанів: бурого кажана (Eptesicus fuscus) - комахоїдні кажана, широко поширеною по всій Північній Америці, і очкового листоносов (Carollia perspicillata), який харчується нектаром і мешкає в тропічних районах Південної Америки.




Очковий листоносов (Carollia perspicillata)

В ході першої частини експерименту вчені фіксували за допомогою імплантованих в мозок електродів, як змінюється активність нейронів мозку мишей у відповідь на стимуляцію волосків на крилах. В результаті було встановлено, що коливання волосків під дією потоку повітря активізують нейрони кори головного мозку, пов`язані з чутливістю тіла.

У другій частині експерименту вчені провели "льотні випробування": Вони спостерігали, як змінюється політ кажанів, у яких за допомогою спеціального розчину були видалені волоски на крилах.

В результаті виявилося, що миші значно гірше справлялися з обльотом перешкод, їх здатність до маневру сильно знижувалася, особливо на відносно низькій швидкості.

"Ці дані показують, що волоски працюють як безліч сенсорів, контролюючих швидкість польоту і / або поведінку потоку повітря, яке може вказувати на близьке перешкода", - Йдеться в статті.

При цьому автори вказують, що видалення волосся тільки на задньому краї мембрани призводило до тих же ефектів, що і "очистка" всі площі крил.

Вчені відзначають, що багато комах використовують для стабілізації польоту органи, які відіграють роль гіроскопів. Такі механізми у хребетних відсутні, однак вони використовують різні типи сенсорних рецепторів, розсіяних по всій площині крила. Зокрема, подібні волоски були виявлені на крилах птерозаврів.