El tud képzelni egy vak rágcsálót, amelyik a fülével „lát”?

A teljesen vak rágcsáló kitűnően tájékozódik a sötétben

A törpe pele egyike azon kevés élőlényeknek, amelyek képesek hang, azaz egyfajta szonár alapján navigálni a környezetükben. Ezek a kis méretű rágcsálók a kelet-ázsiai hegyvidéki erdőkben, a sötétség leple alatt jelennek meg a fák között, hogy az ágak és az erdő talaján túrva bogyókat, magokat és rovarokat keressenek táplálék gyanánt. Ám ami mindezt figyelemre méltóvá teszi az az, hogy ezek az állatok szinte teljesen vakok.

Egymástól függetlenül fejlődött

Tehát mégis hogyan boldogulnak ezek az állatok? A Science folyóiratban a közelmúltban megjelent új kutatások meggyőzően mutatják, hogy a rágcsálók egyszerűen „megérzik" a környezetüket. A törpe pelék navigáció közben nagyfrekvenciás, cincogásra emlékeztető hangokat adnak ki, majd a közeli tárgyakról visszapattanó hangokat figyelik.

A most publikált az első olyan tanulmány, amely különböző bizonyítékokat gyűjtött össze és kétséget kizáróan bebizonyította, hogy ez a képesség jelen van a Typhlomys nemzetség mind a négy fajában,

az emlősök osztályának a rágcsálók rendjében, ezen belül a tüskéspelefélék családjába tartozó nem tagjainál.

A mesterségesen összemontírozott képen két zsákmányért vetélkedő szelindekdenevér és az általuk kibocsátott zavaróhangok mintája látható Forrás: Corcoran, Aaron J.

Az echolokáció a nemzetség minden fajában jelen van, ami valóban meglepett minket

– mondta Peng Shi, a tanulmány vezető szerzője, a Kínai Tudományos Akadémia Kunming Állattani Intézetének kutatója a National Geographic online portálnak.

Hozzátette, hogy az echolokáció képességét csak néhány faj használja elsődleges tájékozódási módszerként: leginkább a denevérfajok, a delfinek és néhány bálna fajta, akik

az általuk kibocsátott, majd a felületekről visszaverődő hangok alapján mérik fel, hogy a környezetükben található tárgyak hol helyezkednek el.

Ez segíti például a denevérek éjszakai repülését vagy a delfinek zavarosabb vizekben való tájékozódását is. Ma már azonban egyre több tudományos bizonyítékot találhatunk arra, hogy bizonyos madarak, illetve a Madagaszkáron őshonos kisméretű emlősök sokféle csoportja is képes echolokációt használni, bár szinte biztosan nem olyan hatékonyan, mint a denevérek vagy a cetfélék. Shi szerint ez a képesség valószínűleg egymástól függetlenül fejlődött ki.

Előzetes utalások az echolokációra

Aleksandra Panyutina, a moszkvai Severtsov Ökológiai és Evolúciós Intézet biológusa 2016-ban bizonyítékot szolgáltatott arra vonatkozóan, hogy az Ázsiában élő törpe pele képes teljes sötétségben elkerülni a laboratóriumon belüli akadályokat.

A szakember rögzítette az állatok néhány hívását, amelyek gyakorisága és ritmikussága hasonló volt az echolokációt használó denevérekéhez:

nagyon magas volt és néha másodpercenként akár több tucatszor ismétlődött. Ám a hangok felvétel nem volt egyszerű feladat.

A teljesen vak rágcsáló az echolokáció segítségével tájékozódik Forrás: Wikimedia Commons

Nem rendelkeztünk az echolokációs jelek rögzítéséhez szükséges felszereléssel, mivel az érzékelőink túl érzéketlenek voltak ehhez a lágy hangú rágcsálóhoz

– magyarázta Aleksandra Panyutina, aki a probléma megoldása érdekében Ilja Volodinnal, a Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetem biológusával és más kollégáival dolgozott össze. – Ezek a rágcsálók nemcsak nagyon aprók, de a testük igen kevés fényérzékelő sejtet tartalmaznak.

A jelenlegi tanulmányhoz Shi és munkatársai négy törpe pelefélét fogtak be a kínai hegyekben;

valamennyi csak néhány centiméter hosszú és puha szürkésbarna szőrzet borítja.

A laboratóriumban teljes sötétségben végeztek különféle kísérleteket velük, hogy így teszteljék az állatok tájékozódási képességét.

A kísérletek bizonyították az előzetes elméletet

A kutatók először összehasonlították a törpe pelék viselkedését egy rendezett, majd egy rendezetlen térben. Megállapították, hogy az előbbi környezetben lévő állatok az utóbbihoz képest jelentősen megnövelték az ultrahangos hívások gyakoriságát és számát.

Ezután rögzítették, ahogy az állatok képesek megtalálni az apró lyukakat a kísérleti telepen, de csak egy sor cincogás után.

A rágcsálók különböző teszteket teljesítettek Forrás: Twitter

A tudósok ezután egyfajta emelt lemezre terelték a rágcsálókat, és lehetővé tették számukra a felfedezést. E platform alatt egy keskeny rámpát helyeztek el, amely segítségével az álltok ételjutalomhoz juthattak.

A szakemberek azt látták, hogy az összes peleféle növelte a hívásai számát, miközben teljes sötétségben is képesek voltam megtalálni a rámpát.

Ezután a kísérletet végző csoport füldugót is tett a rágcsálók fülébe, majd figyelték, hogyan próbálják újra a táplálékszerzést. Az állatok ezúttal nem találták meg a rámpát, és kevesebb ultrahangos jelzést adtak ki.

Anatómiai hasonlóságot mutat a denevérrel

A tudósok összehasonlították a törpe pele csontszerkezetét a denevérekével, és meglepő hasonlóságokat találtak a garat területének felépítésében, illetve a száj és az orrüreg mögött, ahol a hívások keletkeznek. Hasonlóképpen azt tapasztalták, hogy

a rágcsáló úgynevezett stilohial csontja összeolvadt a dobhártyával, a fülek közelében.

A tudományos világ eddig úgy gondolta, hogy az egyetlen ilyen szerkezetű testfelépítéssel rendelkező emlős a denevér.

Echolokáció: hang alapján tájékozódó denevér Forrás: AFP/DPA/Frans Lanting

Ezek az anatómiai hasonlóságok azt sugallják, hogy a homoplázia egyfajta konvergens evolúció, amelyben hasonló tulajdonságok alakulhatnak ki egymástól eltérő, nem rokon fajokban

– magyarázta Rebecca Whiley, a York Egyetem Sensory Biophysics Lab kutatója és mesterszakos hallgatója, aki nem vett részt a tanulmányban.

Az új tanulmány szerzői szerint ez az anatómia teszi lehetővé az állatok számára, hogy „a kimenő jelek hatékonyabb neuronális ábrázolását összehasonlítsák a visszatérő visszhangokkal". Más szóval, ez a legjobb módja a környezetük mentális feltérképezésének.

Képesek a sötétben navigálni

A még pontosabb eredmények reményében a kutatók szekvenálták a törpe pele genomját, és összehasonlították a delfinek és kétféle denevérfaj genomjával. Ahogy a tanulmányban fogalmaztak,

nagyobb számú hasonlóságot találtak a hallással kapcsolatos génekben, mint amit a véletlenszerű véletlen megmagyarázna.

A szakemberek azt is megállapították, hogy az egyik fontos, látással kapcsolatos gén (amely segíti a retina működésében lévő sejteket) nem működőképes a négy pelefaj egyikében sem. Mindez további bizonyítékot szolgáltat arra, hogy az állatok alig látnak.

A teljesen vak rágcsáló kitűnően tájékozódik a sötétben Forrás: Twitter

Shi és munkatársai folytatják ezeknek a rágcsálóknak és a rokonfajaiknak a tanulmányozását.

Tudják, hogy ezek az állatok egyelőre még kevésbé ismertek, és valószínűleg több mint négy faj található a nemzetségen belül. Shi azt is gyanítja, hogy ezen nemzetségen kívül is lehetnek olyan állatok, amelyek képesek a sötétben navigálni.

Vizsgálatunk az adaptív tulajdonságok nagyobb biológiai sokféleségére utal, mint azt valaha gondoltuk volna

– hangsúlyozta Shi. – Szinte biztosak vagyunk abban, hogy még több echolokációt használó állat létezik, amelyek egyelőre még a felfedezésükre várnak.