Эхолокация у летучих мышей и различение текстуры объектов
Наконец, чтобы окончательно удивить читателя, заметим, что сонары подковоносов и голоспинов (как и некоторых других летучих мышей) способны различать текстуру объектов. Звуковые волны интерферируют при отражении от возвышений и углублений неровной поверхности. Например, звуковые волны (как и другие волны) интерферируют с взаимным подавлением, если отличаются на лямбда/2 (где лямбда - длина волны) и с взаимным усилением, если различаются на лямбда. То есть, если возвышения или углубления неровной поверхности различаются на лямбда/4, то импульс эха от углубления пройдет на
лямбда/4 + лямбда/4 = лямбда/2 больше, чем отразившись от возвышения. Таким образом возникают условия для деструктивной интерференции. Если тональная частота достаточно высока, например 155 кГц в случае подковогуба Hipposideros bicolor, а скорость звука в воздухе - 344 м/с, тогда лямбда/4 составит около 0,5 мм. Более низкие частоты, конечно, имеют большие длины волн и потому не могут быть использованы для детектирования таких малых различий в текстуре поверхности. Поведенческие эксперименты подтвердили, что многие летучие мыши действительно способны различать текстуру поверхностей таким слуховым анализом. Здесь можно провести аналогию с цветовым зрением. Так же, как белый свет свойствами поверхности разделяется на цвета в отраженном луче, так и набор гармоник ПЧ или направленная вниз ЧМ-эхолокационная эмиссия летучих мышей отражается и возвращается к ним в виде фронта волны сложной формы с интерференциями разного вида, которые можно назвать цветами эха. Способность различать и анализировать цвета эха предоставляет неоценимую информацию об окружающей среде. Любое движение на поверхности, среди опавших листьев и веток меняет цвет эха в возвращающемся сигнале. Эксперименты подтвердили, что мельчайшие движения насекомых на почве или в кронах деревьев вызывают обнаружимые изменения цвета эха. Цвет эха в возвращающемся фронте звуковой волны предоставляет также информацию и о качестве поверхности с точки зрения ее пригодности для приземления и отдыха. В своей впечатляющей работе философ Томас Нагель спрашивал: "Что значит - быть летучей мышью?". Предшествующее изложение дает некоторые идеи насчет сложнейшей обработки информации, происходящей в их слуховой системе. Как говорил Нагель, их мозг развился, чтобы "точно различать расстояния, размер, форму, движение и текстуру сравнимо с тем, как мы это делаем, пользуясь зрением". Сейчас нейрофизиологи в начале пути описания динамических процессов в слуховой системе, которые происходят, когда летучая мышь порхает в вечернем небе в погоне за насекомым, устраняя помехи от шума деревьев и кустов, примечая малейшие движения крылышек жертвы, преследуя ее несмотря на все ее попытки спастись.
