微小蝙蝠究竟靠啥用声音地图来导航？

蝙蝠因其凭借声音“看”东西的能力而闻名，它们使用回声定位来寻找食物和栖息地。一些蝙蝠还可能构想一幅由其活动范围声音构成的地图。这幅地图能帮助它们在约 1.8 英里的长距离内导航。这些发现在 10 月 31 日出版的《科学》杂志的一项研究中有所描述。

为了导航，使用回声定位的蝙蝠会发出局部且定向的声波束。然而，这种回声定位范围短且方向性强，最多只能在几十英尺的范围内探测到大型物体。虽然长期以来人们都知道蝙蝠使用回声定位来避免碰撞和定位自身，但对于它们在飞行中的导航方式，人们了解较少，因为回声定位在导航方面存在局限性。

在这项研究里，一个国际科学家团队对体重不足一盎司的 库氏伏翼蝠（Pipistrellus kuhlii） 做了实验。在好几个晚上，该团队在它们的栖息地附近追踪到了 76 只蝙蝠。他们把它们重新安置到 1.8 英里半径内的不同地方，不过仍在它们的活动范围当中。

所有 76 只蝙蝠都被贴上了一个叫 ATLAS 的反向 GPS 追踪系统 的标签，这个系统能实时追踪蝙蝠。有些蝙蝠只配备了 ATLAS 系统，而对其他蝙蝠进行监测，是为了评估它们的视觉、嗅觉、磁感和回声定位怎样影响它们导航回到栖息地。

仅凭借回声定位，95%的蝙蝠在短短几分钟内便返回了栖息地。据该团队所说，这表明蝙蝠仅通过一种高度定向且相对局部的感知模式就能实现英里级别的导航。然而，他们还发现，当无法使用回声定位时，蝙蝠可以利用视觉来改善导航。

“我们惊奇地发现这些蝙蝠居然也使用视觉，”德国马克斯·普朗克动物行为研究所的研究合著者兼行为生态学家阿亚·戈德斯汀在一则声明中说道。“这不是我们所期望的。看到它们即便眼睛这么小，在这种情形下也能依靠视觉，实在是令人难以置信。”

除了开展实地实验，该团队还绘制了整个山谷的详细地图。绘制此地图是为了借助 ATLAS 系统的实时数据，将每只蝙蝠在飞行过程中的经历进行可视化呈现，并且弄清楚它们是如何利用声学信息来找到方向的。

视频：在一项关于蝙蝠回声定位的研究中，所重建的山谷地图，展示了蝙蝠是如何进行回声定位的。来源：邢晨

该模型运用了从实验中获取的数据，并表明蝙蝠往往会在具有更高“回声熵”的环境特征附近飞行。这些区域为它们提供了更为丰富的声学信息，能够补充它们通过回声定位所看到的东西。

“在定位阶段，蝙蝠进行蜿蜒式飞行，在某个节点，会转变为朝着目的地的定向飞行，这表明它们已经知晓自己所处的位置，”戈德斯汀说。“蝙蝠在具有更多声学信息的环境特征附近飞行，并做出导航决策。”

然后，蝙蝠能够利用这种声学信息来区分环境——比如树木和道路——并将其用作声学地标。

该团队表示，这些实验表明，库氏伏翼能够仅依靠回声定位在数英尺的距离内导航。当它们有视觉时，可以通过结合两种感官来提升导航效果。它们还利用这些声学地标创建心理地图来返回自己的栖息地。