Kosti pomáhají netopýrům v echolokaci

Biologům se podařilo najít anatomický prvek, který vám umožní přesně určit, zda je netopýr schopen echolokace. Navíc tato vlastnost funguje nejen na živé druhy, ale také na fosilie. A pomůže to rozhodnout, co se myši dříve naučily - umístění nebo lety.

Echolokaci jako způsob získávání informací o okolním světě využívají někteří savci (netopýři, kytovci, rejsci a tenreci) a jeskynní lidé . Vydávají zvukový signál a porovnávají jej s odraženou ozvěnou.

Většina netopýrů je schopna echolokace a vydávat zvuky pomocí svého hrtanu. I když, jak se ukázalo, mezi skupinou nelokalizujících myší jsou ty, které používají cvakání jazykem a jeden druh vydává zvuk křídly. Echolokace umožňuje létajícím nočním zvířatům navigovat a úspěšně lovit hmyz ve tmě.

Mezinárodní tým výzkumníků z pěti výzkumných ústavů ve Velké Británii, Kanadě a Rakousku vedený Brooke Fentonovou, profesorkou na University of Western Ontario v Londýně, objevil echolokační mechanismus používaný většinou netopýrů. Vědci použili metodu mikropočítačové tomografie, která jim umožnila získat trojrozměrný obraz jemných detailů struktury takových malých zvířat bez otevření.

Vědci pracovali s muzejními vzorky netopýrů fixovanými tekutinou ze sbírky Royal Ontario Museum. Pomocí mikropočítačového skeneru vyvinutého na Robarts Research Institute University of Western Ontario studovali 35 zvířat patřících k 26 druhům netopýrů. Z toho 21 druhů používá pro zvuky hrtan, jeden druh jazyk a čtyři vůbec neumí echolokovat. Podle autorů práce během studie nebyla muzejní sbírka zasažena.

Aby zvíře získalo informace o světě prostřednictvím echolokace, potřebuje porovnat zastoupení obou v mozku. Pro přesné a rychlé srovnání musí být zvuk vydávaný hrtanem přenášen přímo do vnitřního ucha. Tuto roli, jak zjistili biologové, u netopýrů plní malá stylochioidní kůstka, která spojuje hrtan s bubínkem středního ucha.

3D snímek ukázal, že u všech druhů netopýrů, které používají hrtan k echolokaci, se stylochioidní kůstka kloubí na jednom konci s hrtanem a na druhém konci s bubínkovou kostí. U těchto druhů je stylochioidní kost modifikována: ke konci je zploštělá jako veslo. Zároveň u jiných druhů není stylochioidní kost spojena s tympanem.

Na příkladu velké hnědé kůže (Eptesicus fuscus) sestavili vědci mechanický model, který demonstroval, jak se zvukový signál přenáší přes kostní systém. Po jejím průchodu se dostává do bubínku a odtud se dostává do vnitřního ucha, odkud vstupuje do mozku. Kde je porovnání vyzařovaného a odraženého signálu.

Vědci tedy našli jednoduchý znak, který vám umožní odlišit echolokující netopýry od ostatních. Navíc lze tuto vlastnost posuzovat jak pro živé, tak pro fosilní druhy.

To druhé je obzvláště zajímavé, protože vám umožňuje porozumět rysům evoluce netopýrů. Odborníci mají tři pohledy na to, co se stalo na začátku – let, echolokace nebo obojí. Nyní to lze přesně určit z fosilních pozůstatků.