Длиннопалые ночницы научились ловить рыбу

Длиннопалая ночница ловит рыбку: всего две популяции этих животных, в Израиле и Испании, освоили технику ловили рыбы. Судя по экспериментам, доказавшим, что ночницы при необходимости с легкостью превращаются в рыболовов, такая добыча может поддержать популяции этих редких животных. Фото с сайта phys.org

В мире известны две популяции длиннопалых ночниц, которые разнообразят свой рацион рыбой; остальные летучие мыши этого вида едят только насекомых. Зоологи поставили эксперимент, в котором сравнили поведение рыбоядных и насекомоядных длиннопалых ночниц при охоте на рыбу. Как показали записи звуковых сигналов и раскадровка видеонаблюдений, все длиннопалые ночницы имеют предрасположенность к охоте на рыбу. Она обусловлена способностью этих летучих мышей снимать насекомых с поверхности воды. Однако для настоящей «рыбалки» требуется отточить это умение — настроить звуковой сигнал для точной локализации добычи под поверхностью воды и натренировать бросок к подводной добыче.

Мы продолжаем тему становления культурных традиций у животных (см. Шмели перенимают новые знания от товарищей», «Элементы», 31.10.2016) статьей, опубликованной в журнале PLOS ONE. Напомню, что культурой считается способность выполнять те или иные действия, не обеспеченная жесткой генетической предопределенностью, а обретаемая за счет социального обучения. Датские зоологи из Музея естественной истории в Копенгагене с коллегой из отделения науки и технологий Университета Страны Басков в Лехоне исследовали любопытное явление — переход на новый тип пищи среди некоторых групп длиннопалых ночниц (см. Long-fingered bat).

Эти летучие мыши живут в приречных участках и, как правило, питаются насекомыми, обнаруживая их над водой с помощью эхолокации. Однако десятилетие назад обнаружилось, что в двух группах, обитающих на севере Средиземноморья, эти летучие мыши изрядно дополняют свой рацион рыбой. Из специалистов по насекомым они превратились в рыболовов. Как это произошло и какие механизмы — наследственность и жизненный опыт в широком смысле — были задействованы в эксплуатации этого неожиданного навыка? Именно эти вопросы задавали себе ученые, приступая к выполнению проекта.

Раскадровка броска за рыбой длиннопалой ночницы (внизу) и спектрограмма звуковых сигналов. При обнаружении рыбы длиннопалая ночница издает характерный сигнал, отличный от обычного сигнала при ловле насекомого (это так называемая терминальная вибрация типа II, buzz II); подлетев к рыбке, ночница опускает лапы в воду. Как мыши ловят рыбу, можно посмотреть здесь. Изображение из статьи: O. Aizpurua et al., 2015. Insight on how fishing bats discern prey and adjust their mechanic and sensorial features during the attack sequence

Зоологи сравнили звуковые сигналы у любителей рыбы и чисто насекомоядных длиннопалых ночниц. Они рассудили, что если у этого вида любовь к рыбной ловле заложена в генах, то эти сигналы должны быть одинаковы, если же рыболовство — это оригинальное нововведение, то способы охоты и соответствующие звуковое сопровождение — в особенности появление вибрации II типа — должны различаться у рыбоедов и у насекомоядов.

Они выбрали для изучения две разобщенные популяции в Испании с близкими параметрами среды (сходные пещеры, растительность, пруды с одинаковым рыбным населением), наладили звуко- и видеосъемку и начали эксперимент. В воду помещали небольшую рыбку, которая либо неподвижно касалась поверхности воды, либо то погружалась, то появлялась у поверхности. Осталось регистрировать реакцию летучих мышей на эту добычу. Будет она различаться или нет? Ученые зарегистрировали около 200 рыболовных попыток в той и другой популяции, так что статистика набралась хорошая.

Сигналы ночниц при обнаружении и броске к неподвижной и подвижной добыче. Различия в сигналах у насекомоядных (слева) и рыбоядных (справа) животных хорошо заметны в характеристиках вибрации типа II (buzz II) при переходе от неподвижной добычи к подвижной. Рисунок из обсуждаемой статьи в PLOS ONE

Выяснилось, что летучие мыши одинаково успешно фиксируют неподвижную рыбку на поверхности, пользуясь примерно сходными звуковыми сигналами. И в том и в другом случае регистрируется появление вибрации II типа. С уходящей под воду рыбкой тоже справляются и те и другие, но при этом в их звуковых сигналах появляются различия, в особенности в терминальной II фазе сигнала. У рыбоядных ночниц заметно снижается его частота, и он укорачивается. У насекомоядных сигнал при обнаружении ныряющей рыбки практически не меняется по сравнению со стационарной, хотя и в этом случае регистрируется небольшое снижение частоты вибрации II типа.

Зато если уж насекомоядные длиннопалые ночницы обнаруживают нырнувшую добычу, то опускают лапки в воду гораздо глубже и на более долгое время, чем их рыбоядные товарищи. По всей видимости, этот навык у последних отработан существенно лучше — бросок оказывается точнее. Это предположение подтверждается точными измерениями времени и глубины погружения лапок в зависимости от продолжительности нырка рыбки: чем длиннее это время, тем короче терминальная вибрация и тем дольше лапки рыбки находятся в воде. У насекомоядных подобная зависимость выражена существенно хуже: обнаружив под водой рыбку, ночница решает атаковать, но не имеет навыка ни определить ее точное положение, ни точно прицелиться.

Ученые заключают, что у всех длиннопалых ночниц имеется предрасположенность к обнаружению водной добычи — об этом свидетельствует появление специфичного «рыбного» сигнала у обеих популяций (терминальная вибрация II типа). Видимо, этот сигнал работает вблизи поверхности воды. В подтверждение такой предрасположенности они приводят интересное наблюдение: после броска за стационарной добычей зверьки из обеих популяций всегда подносят лапки к мордочке, даже если лапки пустые. За это движение отвечает безусловный рефлекс, закрепляющий поедание насекомого, снятого с воды. Но при броске за подводной добычей у рыбоядных и насекомоядных ночниц поведение разительно отличается. Насекомоядные продолжают подносить пустые лапки ко рту, а рыбоядные нет. Они подносят ко рту только пойманную добычу. Это означает, что они модифицировали поведение соответственно обстоятельствам — ведь рыба в 50 раз тяжелее насекомого. Животное знает, что подводная добыча тяжела, и соотносит свои действия с реальным успехом или промахом.

Таким образом, предрасположенность к рыбной ловле у длиннопалых ночниц наследственная, она связана с возможностью ловить насекомых на поверхности воды. Однако для успешного освоения новой добычи требуется специальная настройка этого умения. Пока только две естественных популяции длиннопалых ночниц научились это делать. Но зато быстро — всего за год-два. Следовательно, это умение не имеет ничего общего с наследственностью. Было бы весьма интересно узнать, как молодые зверьки в этих популяциях обучаются новому навыку — на собственном опыте или наблюдая за родителями или товарищами. Судя по массе статей, посвященных изучению этого феномена, мы скоро получим ответ на этот вопрос.

Источник: Ostaizka Aizpurua, Antton Alberdi, Joxerra Aihartza, Inazio Garin. Fishing Technique of Long-Fingered Bats Was Developed from a Primary Reaction to Disappearing Target Stimuli // PLOS ONE. V. 11(12). 2016. P. e0167164. Doi:10.1371/journal.pone.0167164.

Елена Наймарк