蝙蝠能在黑暗中穿梭自如,為何卻頻頻撞牆?科學家有了新的解釋

蝙蝠能在黑暗中穿梭自如,為何卻頻頻撞牆?科學家有了新的解釋

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眾所周知,蝙蝠的聽覺非常發達,使得它們能透過聲波探測到像蚊子一樣小的物體,也能在漆黑的樹林間穿梭自如。蝙蝠的回聲定位系統,能讓它們感知到前方物體的三維位置、形狀、大小和表面紋理,這種能力不僅依靠聲波,還需要蝙蝠的大腦從物體的反射回聲中處理諸如頻率、頻譜和強度等聲學維度。

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然而,我們有時候會在高大的建築物牆體附近發現不少蝙蝠的屍體,毫無疑問,它們大多是撞牆而死的。有著卓越的回聲定位能力的蝙蝠,能在雜亂的樹林間自由飛行,為什麼面對巨大的牆壁的時候,卻變成完全的“瞎子”了呢?

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早在2017年,《科學》(Science)雜誌上的一項研究指出,蝙蝠需要自己發出聲波,並接收反射的聲波,才能實現精確定位。但是,當蝙蝠在面對一個巨大而光滑的障礙物的時候,如果它們的聲波不是沿著垂直於牆體的方向發射出去的話,反射的聲波會呈一個夾角偏離蝙蝠,蝙蝠將接收不到反射的聲波。接收不到反射聲波的蝙蝠,就無法實現回聲定位,最終就可能會撞上牆壁。

但最近的一項發表在《美國科學院院報》的新研究發現,有時候即使蝙蝠用回聲定位系統探測到了這些牆體,它們仍然有可能會撞上去,這又是為什麼呢?來自以色列特拉維夫大學的研究人員透過一個實驗得出結論:這並不是一個感官上的錯誤,而是蝙蝠意識上的錯誤。

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特拉維夫大學的研究人員在一條被不同尺寸、不同材料製成的物體阻擋的走廊裡,放飛了幾十只蝙蝠。令他們驚訝的是,研究人員發現蝙蝠與巨大的海綿牆相撞,即使海綿牆已經反射了微弱的回聲,但蝙蝠就好像感覺不到它們的存在一樣,徑直地撞上去。蝙蝠的行為表明,即使它們已經用回聲定位系統探測到了牆壁,它們還是這樣做了,這表明碰撞不是由於感官上的限制,而是由於意識上的誤解。

研究人員假設,一個大物體和微弱回聲的非自然組合會擾亂蝙蝠的感官感知,並導致它們忽視障礙物。這有點像一個人的眼睛確實看到了玻璃門的存在,但這個人可能在想別的事,把玻璃門忽視了,從而直接走過去,撞上玻璃門。但蝙蝠不會“開小差”,它們確實接收到了大物體反射回來的聲波,只是它們的大腦沒有處理大物體的能力,進而把它忽視了。

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研究人員隨後有條不紊地改變了走廊上物體的特徵,改變了它們的大小、質地和回聲強度。他們得出結論,蝙蝠的聲音感知依賴於一種連貫的、典型的維度與自然界物體的關聯,即大的物體應該產生強烈的回聲,而小的物體會產生微弱的回聲。

研究人員解釋說:“透過向蝙蝠展示聲學尺寸不一致的物體,我們能夠誤導它們,造成一種誤解,導致它們反覆撞上海綿牆壁,即使它們已經用回聲定位系統識別到了牆壁。這個實驗讓我們窺見了這些生物是如何感知世界的,它們的感官是如此獨特,與我們的不同。”

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綜上,可能在蝙蝠千萬年的進化過程中,很少會遇到巨大且表面平整的物體,當人類建造了林立的巨大高樓後,它們的大腦無法處理這樣的物體反射的聲波,因此它們才會撞牆。看來,蝙蝠還需要更長時間的進化,才能適應“人類世”這個新時代。