Исследователи слушают сердцебиение летучих мышей в полете

Исследователи из Констанца измеряли частоту сердечных сокращений летучих мышей в течение нескольких дней в дикой природе, включая полные полеты — это было сделано впервые для вида летучих мышей. Чтобы записать частоту сердечных сокращений самцов вечерниц во время полета, ученые прикрепили к животным передатчики частоты сердечных сокращений весом менее одного грамма, которые затем сопровождали их в самолете, пока летучие мыши летали, иногда более часа, в поисках пищи.

Их результаты, опубликованные в Труды Королевского общества Бпоказывают, сколько энергии потребляют летучие мыши в течение дня и какие стратегии экономии энергии они используют, чтобы выжить.

Исследователи из Института поведения животных Макса Планка (MPI-AB) и Университета Констанца использовали специальный метод для изучения самцов вечерниц, которые встречаются по всей Европе. Их целью было понять, сколько именно энергии потребляют летучие мыши в течение дня и как это меняется в течение года.

«Летучие мыши — удивительные животные, которые часто делят свою среду обитания с нами, людьми», — говорит Лара Кейхер, ведущий автор исследования. «Но летучие мыши все еще окутаны тайной. У нас пока нет четкого ответа на такие простые вопросы, как: сколько им нужно еды и могут ли они найти ее достаточно в разные сезоны, чтобы выжить?»

Кейхер говорит, что для прогнозирования того, как летучие мыши будут себя чувствовать в меняющемся климате, крайне важно знать их потребности в энергии.

Летучие мыши с передатчиками сердечного ритма

Чтобы выяснить это, ученые снабдили летучих мышей небольшими передатчиками сердечного ритма весом всего 0,8 грамма. Как и у людей, частота сердечных сокращений может использоваться для определения потребления энергии. Передатчики, которые летучие мыши носили всего несколько дней, посылают звуковой сигнал сердцебиения летучих мышей, который затем записывается с помощью радиоприемника. Однако это работает только в том случае, если приемник находится в пределах нескольких сотен метров от летучих мышей.

«В течение дня не было никаких проблем с регистрацией сердечных сокращений без существенных перерывов, поскольку летучие мыши отдыхали в пещерах на деревьях или в специальных ящиках для летучих мышей», — говорит Кейхер, которая проводила исследование в рамках своей докторской диссертации в Университете Констанца и MPI-AB.

Ночью, однако, летучие мыши вылетают на охоту за насекомыми и могут преодолеть несколько километров за короткое время. Чтобы сопровождать летучих мышей круглосуточно, в том числе во время их ночного полета, исследователи летали на небольшом самолете, чтобы следовать за отдельными особями в течение целых полетов, длящихся более часа.

«Я знаю, что мы удивили местных жителей Констанца, когда наш небольшой самолет поздно ночью кружил над островом Майнау», — вспоминает Кейхер.

Бодрствовать в течение дня

Команда, в которую также входили члены Швейцарского института исследований снега и лавин и Университета Фрайбурга, обнаружила, что частота сердечных сокращений летучих мышей достигает около 900 ударов в минуту во время полета. По словам Кейхера, который проанализировал сигнал, «для наших ушей он звучал как один высокий тон».

Используя уникальные записи сердечных сокращений, ученые обнаружили увлекательные стратегии, которые летучие мыши используют для планирования своего расхода энергии в разные сезоны. Они обнаружили, что самцы вечерницы потребляют на 42% больше энергии летом по сравнению с весной. Это в основном связано с тем, что летучие мыши весной впадают в своего рода короткую дневную спячку, известную как «торпор» — энергосберегающее состояние, в котором частота сердечных сокращений может быть снижена до шести ударов в минуту.

«Мы увидели, что весной у летучих мышей частота сердечных сокращений может увеличиваться после пробуждения, достигая максимальной скорости в 900 ударов в минуту всего за несколько минут», — говорит Кейхер.

Команда была удивлена, что самцы летучих мышей вообще не используют оцепенение летом. Кейхер объясняет: «В теплые месяцы, когда еды много, самцы бодрствуют в течение дня, чтобы вложить энергию в производство спермы, чтобы быть готовыми к спариванию осенью».

Чтобы восполнить израсходованную энергию, самцы летом охотятся в два раза дольше, чем весной, и за одну ночь съедают до 33 майских жуков или более 2500 комаров.

Результаты дали представление об энергетических проблемах летучих мышей и их захватывающих стратегиях выживания. Это понимание позволит лучше предсказывать, как все более экстремальные колебания температуры или изменения в доступности пищи повлияют на жизнь животных и потенциально будут угрожать им.

Старший автор исследования, научный сотрудник MPI-AB Дина Дехманн, говорит: «Все виды летучих мышей находятся под защитой в Германии, а некоторые находятся под угрозой исчезновения. Фундаментальные исследования, изучающие поведение животных и их адаптацию к окружающей среде, могут помочь нам разработать защитные меры, чтобы, например, вечерниц можно было и дальше видеть в ночном небе над Констанцем».