Дельфины не "видят" с помощью эхолокации: новое исследование переворачивает все вверх дном

Эхолокация — способность ориентироваться в окружающей среде, обнаруживая объекты с помощью звука, издавая его, а затем прислушиваясь к эху. Эта невероятная адаптация широко распространена в животном мире — ее используют летучие мыши, дельфины, некоторые птицы и даже некоторые люди. Это умение также особенно полезно во время ночной охоты или при перемещении по местам с плохой видимостью, пишет IFLScience.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Понимание эхолокации

Идея была дополнительно поддержана довольно инвазивными и этически сомнительными экспериментами в 1970-х и 1980-х годах, когда ученые исследовали мозг дельфинов и морских свиней. Результаты указывали на то, что мозг животных проявлял активность в зрительной коре, когда слышал звуки. Отметим, что это не отличается от того, как функционирует наш собственный мозг при использовании эхолокации.

Но действительно ли это верно для китообразных?

Эхолокация дельфинов

Исследователи отмечают, что традиционное понимание эхолокации основано на ограниченных исследованиях с использованием старых технологий. В то же время авторы нового исследования отмечают, что существуют более явные доказательства того, что разные подотряды китообразных на самом деле развили разные способы использования звука — не только для эхолокации, но также для общения, добычи пищи, охоты и навигации в большей или меньшей степени.

С развитием науки появились технологии, позволяющие ученым более подробно изучить этот вопрос на нейроанаомическом и клеточном уровнях. Увы, сделать это этическими и неинвазивными способами все еще проблематично.

В новой работе ученые сосредоточились на изучении нейронных механизмов, лежащих в основе эхолокации у дельфинов. Команда сделала это, сравнив сохранившиеся мозги трех видов дельфинов, использующих эхолокацию, с мозгом сейвала — одного из крупнейших китов в мире, который тесно связан с тремя видами дельфинов, но не использует эхолокацию.

Ученым удалось визуализировать и проанализировать мозг животных с высоким разрешением с помощью метода, известного как диффузная трактография. По сути этот метол измеряет движение воды вдоль нервных волокон мозга. Это позволило команде проследить путь слуховой информации через мозг, увидев, какие части были связаны при ее обработке.

Результаты указывают на то, что вместо задействования зрительной коры возникает нейронный путь, который связывает нижний холмик — слуховое ядро, участвующее в анализе частоты, интенсивности звука и местоположения — и мозжечок — часть мозга, помогающая нам координировать движение и равновесие, среди прочего. Любопытно, что у сейнвала этот путь отсутствовал.

Теперь ученые утверждают, что эхолокация у дельфинов работает аналогично тому, как мы используем прикосновения для исследования мира. Эта тактильная альтернатива основана на цикле обратной связи для управления моторикой, посредством которого ощущения и движение посылают сигналы в мозжечок, который затем точно настраивает движения дельфинов, делая их более точными.