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研究发现，蝙蝠用“声波地图”精确导航
蝙蝠借助回声定位形成“声波地图”，在视力有限的情况下依然能精确返回栖息地。
一种利用回声定位的蝙蝠被发现拥有其栖息地的“声波认知地图”，能依靠这一能力在数公里范围内仅通过回声找到路。
这项研究由德国康斯坦茨大学卓越集群“集体行为高级研究中心”、以色列特拉维夫大学和耶路撒冷希伯来大学的科学家们共同完成，并发表在《科学》杂志上。
设想一下，如果你在方圆三公里内的某一点被随机放置，你能在完全黑暗中，靠一束手电筒光源找到回家的路吗？
蝙蝠面临着类似的挑战，它们借助回声——一种局部且有方向性的声波束——来指引自己的方向。长期以来，蝙蝠因其利用回声定位来避开障碍物和确定方位的能力而为人所知。
然而，由马普动物行为研究所和康斯坦茨大学集体行为高级研究中心的Iain Couzin团队成员Aya Goldshtein领导的研究小组现在表明，即使被置于新位置，蝙蝠仍能通过回声定位进行长距离导航并找到方位。
6克小蝙蝠的研究
为探索这一点，团队在以色列胡拉谷地对体重仅6克的库尔氏伏翼(Pipistrellus kuhlii)进行实验。研究人员在多晚间追踪了76只蝙蝠，将它们移至离栖息地三公里以内的不同位置，范围仍在它们的栖息区域内。
每只蝙蝠都被标记上轻量的ATLAS逆向GPS追踪系统，可进行高分辨率实时定位。
部分蝙蝠只安装了ATLAS系统，另一些则被操作以检测视觉、嗅觉、磁场感知和回声定位对它们导航能力的影响。
令人惊讶的是，单靠回声定位，95%的蝙蝠在几分钟内成功返回栖息地，表明它们能够通过这种高度定向的感知方式实现公里级导航。而当视觉可用时，蝙蝠的导航表现则有所提升。
“我们发现这些蝙蝠也会使用视觉，这让人意外，”Goldshtein表示。“这不是我们预料中的结果。即使眼睛很小，它们也能在特定条件下依赖视觉。”
每只蝙蝠飞行的变化
除实地实验外，团队还绘制了整个山谷的详细地图。“我们想要可视化每只蝙蝠在飞行中经历的环境，并理解它们如何利用声波信息导航，”特拉维夫大学Yossi Yovel实验室的Xing Chen解释道，该实验室开发了该谷地的重建模型。
模型显示，蝙蝠倾向于在“回声熵”更高的环境特征附近飞行——这些区域提供更丰富的声波信息。
“在定位阶段，蝙蝠飞行路径会蜿蜒曲折，随后转向一个特定方向，显示它们已经知道自己所在位置，”Goldshtein说道。“蝙蝠靠近含有更多声波信息的环境特征，并做出导航决策。”
借助这些声波信息，蝙蝠能区分树木和道路等环境特征，并将其用作声波地标。
蝙蝠拥有声波心理地图
研究结论认为，库尔氏伏翼可以单靠回声定位完成数公里的导航。然而，当视觉可用时，它们会结合两种感知方式，以提高导航准确性。
被置于新位置后，这些小蝙蝠会先确认方位，然后依靠带有独特声波标记的环境特征作为地标回到栖息地。此行为表明它们拥有栖息地的声波心理地图。