Z creation.com přeložil Pavel Akrman – 06/2024. Translation granted by Creation.com – přeloženo s povolením od Creation.com. Kredit úvodního obrázku: © 123rf.com/creative nature.
Podcast
Zvuková verze tohoto článku
Už jste někdy zahlédli v letu netopýra? I kdyby vám to uniklo, je skutečně velmi pravděpodobné, že on vás viděl. Ale ne nutně očima; netopýři mohou také „vidět“ svým sluchem.
Naslouchající ucho
Většina netopýrů se pohybuje noční oblohou pomocí echolokace. Vydávají (vysílají) zvukové vlny – lidským uchem neslyšitelné. Tyto zvukové vlny jsou vibrace ve vzduchu, které se odrážejí od pevných předmětů, jako jsou stěny jeskyní, stromy nebo moskyti. Netopýr zná polohu všeho ve svém okolí z ozvěny, která se k němu vrací.
Jak to funguje? Informaci o tom, jak daleko je to či ono dává netopýrovi např. čas, za který se k němu vlna vrátí. Výpočet, který za tímto účelem probíhá v netopýřím mozku, samozřejmě zahrnuje rychlost, kterou se zvuk šíří. Vracející se zvuk bude mít také nižší intenzitu než vydávaný zvuk. Může mít i jinou frekvenci či jinou výšku tónu než při jeho vyslání. To nastává při pohybu netopýra, protože se mění jeho vlastní poloha. Je to stejný jev, jako když zvuk blížícího se auta mění svou výšku v okamžiku míjení vás a vzdaluje se – jde o tzv. Dopplerův efekt. Opakovaným prováděním tohoto procesu mohou netopýři dokonce posoudit, zda se objekt také pohybuje a kterým směrem.
Zvuk se skládá z tlakových vln procházejících nějakým médiem. Tím médiem je vzduch, skrze něhož netopýři – a další tvorové dýchající vzduch – normálně slyší zvuk. Je zajímavé, že zvuk můžeme slyšet i v jiných médiích – například pod vodou. Ale v závislosti na médiu se mění rychlost zvukových vln. Vědci zkoumající echolokaci si položili otázku: Co kdyby se změnilo prostředí – a tudíž i rychlost zvuku – ve kterém létají netopýři? Dokázali by si upravit podle toho i své výpočty, aby mohli stále přesně detekovat objekty?
Rychlost zvuku neodvozují ze vzduchu
Normální vzduch se skládá převážně ze dvou plynů: asi 78 % dusíku a 20,9 % kyslíku. Vědci se rozhodli experimentovat s netopýry létajícími v komoře naplněné jinou směsí plynů (ale samozřejmě stále vhodnou pro dýchání a správné létání). Dosáhli toho snížením obsahu dusíku ve vzduchu náhradou za stejné množství helia. To znamenalo, že rychlost zvuku se zvýšila o 15 %. Vyzkoušeli to na netopýrech, kteří byli za normálních okolností vycvičeni k přistání na pevném bidýlku v letové komoře, a pak je nechali manévrovat v nových atmosférických podmínkách:
Hélium ovlivnilo načasování echolokace netopýrů a způsobilo, že chtěli přistát těsně před bidýlkem. To se zpočátku očekávalo, ale dospělí netopýři se nenaučili přizpůsobit ani později.1
To znamená, že dospělí netopýři neselhali jen zpočátku, ale nenaučili se vykompenzovat toto nové prostředí ani později. Vědci poté zkusili stejný experiment s netopýry chovanými v této odlišné atmosféře se zvýšeným obsahem helia od narození, a porovnali výsledky se stejnou skupinou chovanou v normálním vzduchu – a nenašli žádný rozdíl:
Výzkumníci zjistili, že ti, kteří létali ve vzduchu obohaceném heliem, měli stále tendenci podhodnocovat vzdálenost k cíli – a nezáleželo na tom, zda byli vychováni v prostředí bohatém na hélium či nikoli.2
Vědci tedy došli k závěru, že „vztah netopýrů k rychlosti zvuku je vrozený a že ani v dospělosti se nepřizpůsobí“.3 Jinými slovy, „nejenže se netopýři již rodí s vědomím, jak navigovat podle zvuku“1, ale také „se rodí již s vědomím rychlosti zvuku“ – rychlost zvuku ve vzduchu je naprogramována do mozku netopýra.1
Evolucionisty zjištění překvapilo
„Tyto výsledky nás překvapily. A upřímně řečeno, zpočátku jsme jim ani nevěřili,“ řekli vědci po tomto objevu netopýrů, kteří „znají“ rychlost zvuku.1 Samozřejmě, že to pak celé přisoudili „evoluci vrozeného a flexibilního smyslového vnímání“.3 Takováto zjištění jsou jistě zajímavá, ale nijak zvlášť překvapivá. Můžeme tu žasnout nad moudrostí našeho svrchovaného Stvořitele, který obdařil netopýry potřebnými nástroji k úspěšnému životu (a létání).
Odkazy a poznámky
- Cameron, D., Bats don’t have to learn the speed of sound—they’re born knowing it, newscientist.com, 3 May 2021.
- Yirka, B., Bats found to have innate sense of speed of sound, phys.org, 4 May 2021
- Amichai, E. and Yovel, Y., Echolocating bats rely on an innate speed-of-sound reference, PNAS 118(19):e2024352118, 2021.