Jak nietoperze unikają chaosu podczas lotu? Naukowcy poznali ich sposób

Badanie opublikowane 14 października 2026 roku w czasopiśmie "Proceedings of the Royal Society B" wykazało, że zwierzęta potrafią dostosowywać częstotliwość własnych sygnałów do dźwięków słyszanych w otoczeniu.

Nietoperze wykorzystujące echolokację wysyłają krótkie impulsy dźwiękowe i nasłuchują ich odbicia od otaczających obiektów. Na podstawie powracającego echa potrafią ocenić odległość od przeszkód, określić ich położenie i zlokalizować zdobycz. Emitowane sygnały mają zwykle częstotliwości przekraczające zakres słyszalny dla człowieka.

Sytuacja komplikuje się, gdy kilka nietoperzy poluje lub przemieszcza się w tym samym miejscu. Ich sygnały mogą nakładać się na siebie, utrudniając rozpoznanie własnego echa. Naukowcy od lat badają, w jaki sposób zwierzęta radzą sobie z takimi zakłóceniami i czy potrafią dostosować swoje dźwięki do obecności innych osobników.

Zespół badaczy z japońskich uczelni przeprowadził eksperymenty z udziałem 11 nietoperzy z gatunku Miniopterus fuliginosus, występującego w Azji. Zwierzętom przymocowano niewielkie bezprzewodowe mikrofony, które pozwalały rejestrować emitowane przez nie sygnały podczas lotu.

Nietoperze latały pojedynczo, a naukowcy odtwarzali z głośników ultradźwięki przypominające sygnały echolokacyjne innych osobników. Zmieniano częstotliwość, natężenie oraz odstępy między kolejnymi impulsami. Następnie analizowano, w jaki sposób zwierzęta dostosowują własne sygnały do słyszanych dźwięków.

Okazało się, że nietoperze reagowały szczególnie wyraźnie na zakłócenia o niższej częstotliwości końcowej niż ich własne sygnały. W takich warunkach podnosiły częstotliwość emitowanych impulsów. Reakcja nasilała się, gdy zakłócające dźwięki pojawiały się częściej.

Podczas jednej z prób zakłócające impulsy odtwarzano co 50 milisekund. W takich warunkach średni wzrost częstotliwości końcowej sygnałów nietoperzy wyniósł około 1,4 kHz. Gdy odstępy między impulsami zwiększono do 1600 milisekund, średnia zmiana była bliska zeru.

Znaczenie miało również natężenie odtwarzanych ultradźwięków. Słabsze sygnały wywoływały mniejsze zmiany częstotliwości, a przy najniższym zastosowanym poziomie zakłóceń badacze nie zaobserwowali wyraźnej reakcji.

Inaczej wyglądała odpowiedź na dźwięki o wyższej częstotliwości końcowej. Nie powodowały one równie silnego podwyższania częstotliwości własnych sygnałów. U dwóch z siedmiu nietoperzy uczestniczących w tej części eksperymentu zaobserwowano niewielkie obniżenie częstotliwości, ale dla całej grupy efekt nie był istotny statystycznie.

Wyniki pokazały, że reakcje zwierząt zależą od właściwości odbieranych dźwięków. Nietoperze nie zmieniały więc częstotliwości w jednakowy sposób przy każdym rodzaju zakłócenia.

Na podstawie wyników eksperymentów naukowcy opracowali model matematyczny opisujący zmiany częstotliwości sygnałów. Następnie wykorzystali go do symulacji lotu grup nietoperzy liczących 4, 8, 16 i 32 osobniki.

Symulacje wykazały, że dostosowywanie częstotliwości zwiększało różnice między sygnałami poszczególnych zwierząt. Zmniejszała się również liczba potencjalnych błędów związanych z wykrywaniem sygnałów podczas echolokacji. W modelu indywidualne reakcje nietoperzy prowadziły do stopniowego rozdzielania częstotliwości w całej grupie.

Co ciekawe, taki efekt nie wymagał wspólnego sterowania zachowaniem wszystkich osobników. Każdy nietoperz reagował na odbierane dźwięki, a suma tych reakcji prowadziła do uporządkowania sygnałów. Naukowcy określają to zjawisko jako samoorganizację.

Badacze zaznaczają jednak, że eksperymenty przeprowadzono na pojedynczo latających nietoperzach. Korzyści dla całej grupy oceniano za pomocą symulacji komputerowych. Skuteczność tego mechanizmu w naturalnych warunkach wymaga dalszych badań.

Wyniki pokazują, że nietoperze potrafią zmieniać częstotliwość emitowanych ultradźwięków w odpowiedzi na określone sygnały pojawiające się w otoczeniu. Reakcje te zależą między innymi od częstotliwości i natężenia zakłóceń oraz czasu między kolejnymi impulsami.

Badanie pokazuje, jak sprytnie nietoperze mogą radzić sobie z hałasem powodowanym przez inne osobniki. Gdy słyszą określone zakłócające ultradźwięki, zmieniają częstotliwość własnych sygnałów. Dzięki temu podczas wspólnego lotu mogą łatwiej odróżniać swoje echo od dźwięków innych nietoperzy. Na razie korzyści dla całej grupy wykazano w symulacjach komputerowych, ale wyniki pomagają wyjaśnić, jak te zwierzęta mogą sprawnie poruszać się nawet w dużych skupiskach.

Źródło: Kazuma Hase i współautorzy, "Self-organized spectral adjustment in echolocation sounds within group-flying bats", Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 14 października 2026 r., DOI: 10.1098/rspb.2026.0921.