https://frosthead.com

Asrama Echolocating Ini Bisa Mengungkap Asal-Usul Salah Satu Kekuatan Adil Alam Paling Keren

Ketika matahari terbenam di hutan-hutan Vietnam, seekor tikus kecil, rahasia muncul dari kegelapan dan mulai ritsleting melintasi cabang-cabang pohon untuk mencari buah dan biji. Typhlomys, juga dikenal sebagai tikus pohon berbulu lembut atau asrama kerdil Cina, sekitar tiga inci panjang dan olahraga ekor berumbai putih lebih panjang dari tubuhnya. Tapi itu melesat begitu cepat sehingga, bagi mata manusia, kelihatannya hanya sedikit lebih dari kekaburan di malam hari.

Konten terkait

  • Seperti Burung, Beberapa Kelelawar Berkicau untuk Merayu Pasangan Mereka
  • Bagaimana Kelelawar Ping di Sayap — Dan Terlihat Manis Melakukannya
  • Beginilah Cara Lumba-Lumba 'Melihat' Manusia Dengan Echolokasi
  • Orang Buta Dapat Melakukan Echolokasi

Itu sangat mengesankan, karena Typhlomys hampir sepenuhnya buta.

Ketika para ilmuwan melihat bola mata Typhlomys di bawah mikroskop, mereka segera mengetahui bahwa organ visualnya berantakan total. Lipatan retina yang tidak teratur "menghancurkan kontinuitas proyeksi gambar, " tulis para peneliti, sementara ruang yang berkurang antara lensa dan retina meningkatkan kemampuan hewan untuk fokus. Mereka juga memiliki jumlah sel ganglion penerima gambar yang berkurang, yang biasanya merupakan indikator persepsi. Tikus arboreal tampaknya mampu menentukan perbedaan antara terang dan gelap, tetapi tidak banyak.

Jadi bagaimana Typhlomys menghindari jatuh ke kematiannya atau berlari langsung ke rahang predator? Menurut sebuah makalah yang diterbitkan dalam Integrative Zoology Desember lalu, bola bulu berekor panjang ini memiliki trik di lengannya: Memancarkan celetuk ultrasonik, dan kemudian menavigasi lingkungannya berdasarkan gema yang bangkit kembali. Jika itu terdengar sangat mirip dengan mamalia malam hari lainnya, Anda benar: Beberapa ilmuwan percaya bahwa Typhlomys mungkin semacam "hewan transisi" yang bisa menjadi kunci untuk memahami evolusi kelelawar.

Itu karena Typhlomys echolocates, sebuah trik biologis yang telah lama dianggap ada hanya pada kelelawar, cetacea, dan Marvel's Daredevil. (Beberapa tikus juga pernah dianggap echolocate, tetapi penelitian yang lebih baru tampaknya membantah ini.) Yaitu, sampai para ilmuwan di Rusia mampu mengamati sepasang asrama Vietnam ini di penangkaran dan merekam derit ultrasonik mereka.

"Struktur panggilannya secara mengejutkan mirip dengan panggilan yang dimodulasi frekuensi-kelelawar, " kata Aleksandra Panyutina, seorang morfolog fungsional di Severtsov Institute di Moskow dan penulis utama makalah yang menggambarkan ekolokasi asrama.

Perbedaannya, kata Panyutina, adalah bahwa panggilan Typhlomys sangat samar. Mereka lolos dari telinga manusia dan alat yang disebut "detektor kelelawar" yang biasanya digunakan para ilmuwan untuk mendengarkan obrolan kelelawar. Tapi ini juga masuk akal, katanya, karena meskipun Typhlomys cepat "sebagai petir, " itu masih jauh lebih lambat daripada kelelawar yang terbang di udara, dan benda-benda yang harus ditelusuri lebih dekat.

BE1X3E.jpg Ekor luna ngengat menghasilkan gema sinyal lemah sendiri, mengganggu kelelawar predator. (Papilio / Alamy)

Penemuan hewan pengerat yang sangat kuat sangat menarik karena berbagai alasan. Sebagai permulaan, ini adalah yang pertama untuk Rodent Order. Kedua, jelas ada banyak hewan pengerat yang bergaul baik-baik saja tanpa bantuan klik ultrasonik — yang menimbulkan pertanyaan tentang apa yang akan membawa Typhlomys ke jalur evolusi ini. Tapi tidak satu pun dari ini yang menggiurkan seperti apa artinya hewan pengerat ekolokasi bagi pemahaman kita tentang evolusi kelelawar.

Anda tahu, para ilmuwan telah lama memperdebatkan kapan tepatnya ekolokasi berkembang. Keberadaan kelelawar buah tanpa ekolokasi tampaknya selalu menunjukkan bahwa kemampuan untuk melakukan ekolokasi diperoleh setelah beberapa kelelawar turun ke langit. Namun para ilmuwan lain berpendapat bahwa yang sebaliknya mungkin terjadi — makhluk kecil seperti kelelawar itu menggunakan ekolokasi ketika mereka melompat dan bahkan meluncur melewati kanopi, dan baru kemudian mendapatkan penerbangan penuh.

Namun, ada masalah besar dengan "teori pertama-ekolokasi" ini: Kami tidak memiliki catatan tentang hewan peralihan semacam itu yang pernah ada, baik yang hidup maupun fosil. ”Tidak ada yang bisa membayangkan makhluk seperti itu, ” kata Panyutina, “sampai penemuan kami di Typhlomys .”

Tentu saja, perdebatan masih jauh dari selesai. Faktanya, sebuah penelitian terbaru tentang tulang telinga kelelawar menunjukkan bahwa kelelawar buah tidak pernah memiliki kemampuan untuk melakukan ekolokasi, yang akan menjadi suara yang mendukung teori penerbangan-pertama. Dan penelitian lain menemukan bahwa beberapa spesies kelelawar buah dapat menghasilkan klik ekolokasi dengan sayapnya, yang benar-benar membosankan ketika Anda menganggap bahwa setiap hewan echolocating lain sepertinya memancarkan suara-suara itu dari mulutnya.

Echolokasi lanjutan: kelelawar ekor-bebas Meksiko, yang hidup di koloni besar yang bisa melebihi satu juta orang, menggunakan sonar untuk menyumbat sinyal dari saingan mereka. Echolokasi lanjutan: kelelawar ekor-bebas Meksiko, yang hidup di koloni besar yang bisa melebihi satu juta orang, menggunakan sonar untuk menyumbat sinyal dari saingan mereka. (Danita Delimont / Alamy)

Atau mungkin itu tidak terlalu membosankan. Kita hidup di zaman keemasan penelitian ekolokasi; lebih dari 100 penelitian dengan kata "echolocation" dalam judul telah diterbitkan sejak awal tahun lalu saja. Dan seperti yang ditunjukkan oleh penelitian terhadap Typhlomys, kami masih harus banyak belajar tentang asal-usul dan sifat dari kemampuan luar biasa ini. Apakah sulit berpikir ada metode ekolokasi lain yang belum dibayangkan peneliti?

Sebagai contoh, sebuah penelitian yang diterbitkan pada musim gugur lalu di PLOS Biology mengeksplorasi alasan bahwa kelelawar cokelat besar menggoyang-goyangkan kepala mereka seperti anak anjing dan meringkuk ujung telinga mereka. Kita sedang berbicara tentang gerakan yang terjadi selama milidetik dan dalam skala milimeter, kata Melville Wohlgemuth, seorang ahli saraf di Universitas Johns Hopkins dan penulis utama studi kepala goyangan.

Gerakannya tidak hanya imut: Setiap pergeseran halus pada posisi kepala atau telinga kelelawar memungkinkannya untuk mempersempit bidang "pandangan", seperti ketika kita menyipitkan mata atau meletakkan tangan yang ditangkupkan ke atas telinga. "Dengan memiliki tampilan akustik yang lebih luas, mereka memastikan mereka masih dapat menerima gema dari target bahkan jika bergerak tidak menentu di depan mereka, " kata Wohlgemuth. "Dan itu sesuatu yang sering dilakukan serangga. Ketika mereka mendeteksi bahwa ada kelelawar yang akan menangkap mereka, mereka seperti menyelam. ”

Tanpa kamera mewah dan resolusi tinggi yang telah tersedia dalam beberapa tahun terakhir, kami tidak akan pernah bisa mengamati perilaku kelelawar dengan begitu detail. Dan itu hanya satu contoh dari kompleksitas ekolokasi klasik. Bahkan ada bentuk-bentuk asing dari negara adikuasa ini di luar sana — kadang-kadang muncul sebagai penanggulangan terhadap ekolokasi.

Ada ngengat, misalnya, yang bisa mendengar ketika kelelawar mendekat. Tetapi spesies ngengat lainnya tidak punya telinga, jadi mereka harus mengandalkan cara lain untuk menggagalkan musuh mereka. Ngengat luna yang berwarna cerah telah mengembangkan ekornya yang berputar-putar yang menghasilkan sinyal pantulan lemahnya sendiri — sebuah sinyal yang mengganggu ketepatan kelelawar dan menyebabkannya meleset. Ngengat harimau, di sisi lain, menghasilkan klik ultrasonik sebagai cara untuk membuat kelelawar lebih sadar akan kehadiran mereka. Ngengat ini tidak membunyikan bel makan malam: mereka benar-benar beracun, dan klik mereka dimaksudkan untuk mengiklankan fakta itu. ("Jangan memakanku, kawan. Kamu tidak akan suka dengan rasanya.")

Ada juga ngengat yang bisa melawan api dengan api, bisa dikatakan — seperti Bertholdia trigona yang berwarna serbat, spesies asli gurun Arizona. “Ketika didekati oleh kelelawar, ngengat menghasilkan suara klik ultrasonik mereka sendiri pada kecepatan 4.500 kali per detik, menyelimuti lingkungan sekitar dan menutupi diri dari deteksi sonar, ” tulis rekan Smithsonian saya Joseph Stromberg pada 2013.

Tentu saja, lumba-lumba, paus, dan lumba-lumba memiliki triknya sendiri, dan ekolokasi agak berbeda di bawah air. Gelombang suara berjalan jauh lebih jauh ke tempat yang lebih basah, yang memberi bonus tambahan komunikasi jarak jauh dengan mamalia laut. Tapi itu tidak berarti mereka menderita rabun dekat: Faktanya, lumba-lumba dapat menggunakan sonar mereka untuk membedakan antara benda sekecil biji jagung dan pelet BB.

...

Sementara itu, Wohlgemuth berharap kita dapat menggunakan wawasan biologi kelelawar untuk lebih memahami bagaimana proses otak kita sendiri terdengar. Tetapi mungkin ada garis yang lebih langsung untuk menarik di sini: Penelitian telah menunjukkan bahwa "sejumlah kecil orang buta" —yaitu, manusia — dapat melatih diri mereka sendiri untuk menavigasi melalui lingkungan yang rumit menggunakan ekolokasi.

Salah satu dari orang-orang ini adalah Daniel Kish, yang telah buta sejak ia berusia 13 bulan, dan yang mahir dengan ekolokasi membuatnya mendapatkan julukan "Batman." Sama seperti kebanyakan kelelawar, manusia ekolokasi menggunakan klak lidah atau kadang-kadang gema dari tongkat mereka untuk memvisualisasikan dunia di sekitar mereka. Satu studi menemukan bahwa ketika otak manusia pergi untuk memproses gema klik ini, ia menggunakan daerah yang biasanya dikaitkan dengan penglihatan, yang bertentangan dengan pendengaran.

Sementara itu, para peneliti seperti Panyutina bertanya-tanya berapa banyak lagi spesies di luar sana yang diam-diam pergi. Faktanya, Typhlomys memiliki sepupu, asrama berduri Malabar, yang juga dikenal karena penglihatannya yang buruk dan kecakapannya memanjat pohon pada malam hari. Namun, asrama berduri memiliki mata yang jauh lebih besar, sehingga Panyutina berpikir itu bisa mewakili langkah yang lebih primitif dalam arah menuju total ekolokasi yang diperlihatkan oleh Typhlomys.

Jika kita baru saja menemukan ekolokasi di asrama, siapa yang tahu rahasia apa yang mungkin bisa diajarkan makhluk lain kepada kita tentang interaksi pemangsa-mangsa, evolusi bersama atau bahkan cara kerja otak manusia? Yang harus kita lakukan, tampaknya, adalah menemukan cara baru untuk mendengarkan.

Asrama Echolocating Ini Bisa Mengungkap Asal-Usul Salah Satu Kekuatan Adil Alam Paling Keren