a ecolocalização dos morcegos continua a surpreender os cientistas com a sua sofisticação e complexidade. . .

by M. Brock Fenton

Bats perform at night many of the activities necessary for their survival, sometimes accomplishing the feat in totaldarkness. Sem usar a sua visão, muitos morcegos podem encontrar com grande facilidade os obstáculos do andavóide. O homem há muito se maravilhou com esta possibilidade, mas permaneceu um mistério até há pouco tempo.Lazarro Spallanzani,um cientista italiano no final de 1700, forneceu as primeiras informações sobre como os morcegos operavam no escuro., Colocou um morcego e uma coruja numa sala semi-escura e descobriu que ambos podiam orientar-se bem à luz baixa. O morcego também voou sem esforço escuridão incompleta, mas a coruja bateu em objetos em seu flightpath. Quando ele colocou um saco sobre a cabeça do morcego, também, foi orientado. Spallanzani concluiu que os morcegos usavam um “sixthsense” para orientar, mas ele não estava convencido de que ele tinha a resposta. Ele compartilhou seus resultados com outros cientistas e incentivou-os a realizar experimentos próprios para resolver o problema.,Charles Jurine, um zoólogo Suíço, adicionouinformações significativas ao mostrar que bloquear uma das orelhas do morcego também o impedia de orientar. Spallanzani então desenvolveu nevexperimentos, concluindo mais tarde que os morcegos poderiam “ver”com suas orelhas, talvez usando o som. A ideia parecia absurda e foi rejeitada pela maioria dos seus colegas.A conclusão de Spallanzani permaneceu uma hipótese interessante, mas não testável.não foi até 150 anos depois, na década de 1930, que Donald R. Griffin, então um estudante na Universidade de Harvard, foi towork no “problema do morcego” de Spallanzani.,”Usando microfones especiais, Griffin mostrou que os morcegos produzem sons acima do alcance humano da audição. A sua descoberta revelou que eles usam os ecos destas chamadas ultrassónicas de alta frequência para localizar objectos. Ele cunhou o termo “ecolocalização” para descrever este comportamento, referindo-se à capacidade dos morcegos de se orientarem usando os ecos dos sons que produzem.Ecolocalização, o sonar “visão” dos morcegos, é análogo ao sonar* usado pelos militares. Porque é produzido por organismos vivos ao invés de máquinas, é muitas vezes chamado de”biosonar”.,”

embora associemos mais frequentemente a ecolocalização com morcegos, outros animais também desenvolveram este sentido. As baleias dentadas, os botos, algumas espécies de musaranhos e tenrecos, as aves petrolíferas e várias espécies de andorinhas usam ecolocalização. Também é muitas vezes atribuída a focas, ratos e humanos, mas a evidência para isso não é conclusiva.

Ao contrário da crença popular, nem todos os morcegos podem ecolocar, nem,como veremos, todos eles usam a mesma abordagem àecolocalização. A ordem a que pertencem os morcegos, a Chiroptera,consiste em duas subordens, a Microchiroptera e a theMegachiroptera., Os microchiropteranos são tipicamente pequenos morcegos, são encontrados em todo o mundo, e têm habilidades de localização bem desenvolvidas. Quase 70% das especialidades bat do mundo caem neste grupo.os morcegos Megachiropteranos são encontrados apenas nos trópicos do Velho Mundo,são geralmente de Corpo Grande, e se alimentam de frutas, néctar e pólen.Eles dependem principalmente da visão e olfação para encontrar alimentos e são muitas vezes referidos como raposas voadoras, porque muitos têm Cara de cão. A maioria não ecolocata, embora morcegos frugívoros egípcios (Rousettusaegyptiacus) usam ecolocalização para encontrar o seu caminho nas caves onde eles giram.,acredita-se que as ornamentações Faciais elaboradas de alguns microchiropteranbats estejam associadas com a ecolocalização, mas uma relação direta entre os dois nem sempre é clara. As estruturas faciais dos morcegos apresentam uma enorme variação, que vai de pequenas noseleaves triangulares, A Formas lanças, a aberturas de labirintos e rugas. Eles abundam na maioria do Velho Mundo e NewWorld morcegos de nariz de folha, morcegos Ferradura e falsos morcegos vampiros,mas estão ausentes na maioria dos morcegos temperados do Norte–a espécie com a qual a maioria de nós é familiar., A pesquisa com o morcego-de-cauda-curta (Carollia perspicillata), uma espécie tropical do novo mundo, revela que a posição e a forma de seu focinho afeta o padrão de radiação sonora do morcego.nem todas as vocalizações produzidas pelos morcegos são chamadas de ecolocalização.Os guinchos e os guinchos que os morcegos fazem nos seus lugares não caem nesta categoria, nem as chamadas que a mãe e os jovens fazem uns aos outros, ou as chamadas que os morcegos alimentam fazem para defender os seus territórios de alimentação., Para ecolocalizar, um morcego deve produzir um tipo de som específico e ser capaz de ouvir e utilizar os ecosque se desviam dos objectos no seu caminho.

um bat ecolocante registra cada pulso de som de saída e complementa os originais para retornar ecos. O tempo decorrido entre a geração do som de saída e a recepção de umfacha inicial proporciona uma avaliação precisa da distância de um alvo em relação à MTD. As mudanças na amplitude (intensidade) e frequência(passo) do som de saída fornecem dados sobre a natureza do alvo (por exemplo, tamanho, forma, estrutura superficial, velocidade,etc.).,todos os morcegos microchiropteranos produzem ecolocalizações chamadas de uso de cordas vocais em suas caixas de voz, ou laringe. Em contraste, ecolocating Egyptian fruit bats make ecolocation sounds bycking their tongues. Diferentes espécies transmitem chamadas de maneiras indiferentes, algumas emitindo chamadas da boca e outras através de suas narinas. Os emissores orais voam com a boca aberta, e os emissores nasais voam com a boca fechada. Notavelmente, bothkinds of bats can chew food and vocalize at the same time.,os sons recebidos, incluindo ecos, são recolhidos pelas orelhas externas do morcego, ou Pinna, antes de serem lançados no resto do sistema auditivo de um morcego. A grande variação do design da orelha do morcego reflecte diferenças na capacidade de recolha de som e nas necessidades de diferentes espécies, o que, por sua vez, revela algo sobre a diversidade das estratégias de ecolocalização do morcego.

processamento de informação de ecos retornando envolve uma série de operações complexas no cérebro de um morcego., A este respeito, os morcegos são maravilhas biotecnológicas, e não surpreendentemente,o tema de um estudo considerável por biólogos, médicos, militares dos EUA e outros interessados no estudo de como os animais ouvem. Só os militares gastam centenas de milhares de dólares por ano para estudar a ecolocalização em morcegos e mamíferos marinhos.

As chamadas de ecolocalização de morcegos podem ser classificadas em várias maneiras. Embora as chamadas da maioria não sejam audíveis para o humanear, a intensidade das chamadas de ecolocalização de morcego ainda pode ser meditada., Isto é expresso em decibéis (dB), e para o comparisonis geralmente medido a uma distância fixa da boca de um morcego (a 10centímetros ou cerca de quatro polegadas). Callsmeasure intensa de ecolocalização igual ou superior a 110 dB (equivalente em força a um alarme de um colector de fumo). Chamadas de ecolocalização ténue medem tão pouco quanto 60dB (o nível de intensidade de uma conversa humana normal).,

Little brown morcegos (Myotis lucifugus) e big brown morcegos(Eptesicus fuscus) são exemplos de alta intensidade, ou”gritando,” echolocators, enquanto que o norte de longa earedbats (Myotis septentrionalis) ou comum vampiros (Desmodusrotundus) são exemplos de baixa intensidade, ou”sussurro,” morcegos. Em muitos casos, a intensidade das chamadas está relacionada com o habitat de forrageamento. Os morcegos que se alimentam em espaços abertos produzem as chamadas mais intensas. Em contraste, aqueles que se alimentam de áreas inclinadas, como as profundezas de uma floresta, geralmente produzem chamadas de menor intensidade.,se alguns morcegos produzem sons equivalentes em força a uma smokealarm, por que então não podemos ouvir ecolocalização de morcegos? A resposta reside na frequência ou frequência a que as chamadas são produzidas.A frequência é medida em quilohertz (kHz). Os seres humanos ouvem sons que se somam até 20 kHz, enquanto a maioria dos morcegos usa uma gama mais ampla (de cerca de 9 kHz a 200 kHz+). A maioria das chamadas de ecolocalização de morcegos são de alta infrequência, bem além do alcance da audição humana, mas podemos ouvir as chamadas de ecolocalização de algumas espécies. Os morcegos malhados (Eudermamaculatum), por exemplo, produzem chamadas que cobrem frequênciasde 9 kHz a 15 kHz., Como as chamadas de muitos sem-cauda(Tadarida spp.) and sheath-tailed bats (e.g. Old World Taphozousspp.), eles são claramente audíveis para nós.

A maioria dos morcegos ecolocantes não produzem chamadas em uma frequência constante (CF). Chamadas geralmente começam em uma frequência e varredura para outra (frequência modulada, ou FM, chamadas). Em alguns casos, as chamadas bat têm tanto um CF como um componente FM. A proporção de uma chamada fornece a um morcego informações sobre a extensão de um alvo de insecto e a sua posição no espaço horizontal e vertical, enquanto o componente CF transmite informações sobre a velocidade do insecto., Harmónicas ou sobretonas, que são múltiplos das frequências sonoras utilizadas pelo morcego, ajudam a identificar a localização do insecto.

chama que abrangem muitas frequências são chamadas de banda larga e são típicas dos muitos microchiropteranos que caçam insetos voadores em espaços abertos não obstruídos. Chamadas em banda estreita,como o nome indica, cobrem uma faixa de frequência mais estreita, focando muita energia com uma pequena faixa de frequências. De acordo com os engenheiros que estudam o design da chamada, ecos de sinais de banda larga fornecem um ecolocador com a informação mais detalhada sobre o seu alvo.,estes diferentes tipos de chamadas de ecolocalização fornecem aos morcegos informações diferentes. Baixas frequências, chamadas em banda estreita aumentam o alcance de detecção do abat, mas como as frequências mais baixas têm distâncias maiores, fornecem menos detalhes sobre um alvo. A vantagem é que aumentam o alcance efectivo do sinal de ecolocalização. Para obter informações completas sobre a assistência de um alvo e sobre o próprio alvo, os morcegos mudam frequentemente de banda larga para sinais de banda larga à medida que detectam e se aproximam das suas presas.

A flexibilidade no design de chamadas está diretamente relacionada com o comportamento de caça flexível., Morcegos que se alimentam de insetos no ar em áreas abertas enfrentam um problema relativamente direto. Eles devem encontrar, seguir e avaliar alvos duros movendo-se contra um softbackground (o ar). Em contraste, as espécies que caçam presas perto da vegetação oron têm um ambiente acústico mais complexo para co-Reproduzir. Os morcegos que respiram à superfície usam, portanto, diferentes tipos de ecolocationcall do que os morcegos que retiram insectos do ar. As chamadas dos ingleses são mais curtas, mais banda larga e menos intensas do que as dos morcegos que caçam presas aéreas., Alguns morcegos combinam táticas de salvamento, mas outros são mais limitados na sua flexibilidade e, portanto, são mais restritos nos seus incêndios de caça.a ecolocalização permite aos morcegos avaliar os alvos com precisão.Apesar disso, tem sérias desvantagens para os animais que operam no ar. O ar absorve, ou atenua, a energia contida ondas insound. Os sons de alta frequência têm distâncias relativamente curtas e são muito mais vulneráveis àatenuação atmosférica do que os de baixa frequência, que têm longas distâncias., O baixo florescente de um estéreo ilustra como o som de baixa frequência pode levar por uma distância considerável (muito mais, por exemplo, do que o som de alta frequência de uma flauta).

a absorção atmosférica reduz a gama operacional de ecolocalização no ar e parece limitar a sua eficácia ao amaxímum de cerca de 50 pés. Apenas as poucas espécies de morcegos que emitem chamadas de ecolocalização de frequência muito baixa são capazes de alcançar mesmo esta resistência., Estudos de laboratório com morcegos marrons grandes (frequência de cobertura de 60-30 kHz), mostraram que estes animais são “míopes”, detectando pela primeira vez um esfereato de 3/4 polegadas a cerca de 16 pés.

O comprimento de cada chamada de ecolocalização, e a taxa a que eles são produzidos, muda de acordo com a situação. As chamadas podem ser relativamente longas, até 50 milisegundos (ms, ou milésimos de segundo), ou muito curtas (menos de um ms de comprimento). Uma busca de morcego para um inseto normalmente produz chamadas mais longas do que uma que vai para uma morte., Por exemplo, quando um morcego vermelho (Lasiurus borealis)está à procura de insetos (a fase de busca), ele produz chamadas de 8 a 12 metros de comprimento, com uma média de cerca de 10 chamadas por segundo. Como ele zera em um alvo (a fase de aproximação), ele encurta o comprimento de itscalls, bem como o intervalo entre eles. Na fase terminal de um ataque, mesmo antes de um morcego fazer a sua morte, as chamadas são apenas uma ou duas ms de comprimento e são produzidas em uma salva rápida de cerca de 200 por segundo., Dispositivos eletrônicos chamados Detectores de morcego permitem que o ouvido humano perceba estes vários componentes de um bat’secholocation bouts (ver “sintonizar com um batdetector”, Página 15).

Quando uma chamada de ecolocalização em banda estreita atinge o corpo de um inseto que está batendo suas asas, os ecos retornados refletem um padrão rítmico, mas constante. Quando as asas do inseto estão no topo ou no fundo de um degrau, por exemplo, refletem-se de uma superfície maior do que quando estão em uma posição horizontal., A capacidade de distinguir os padrões de flutter dos insectos periféricos é bem desenvolvida nos morcegos, utilizando chamadas de localização freqüente constante. Incluídos neste grupo estão os horseshoe bats (Rhinolophusspp.), Morcegos-da-fundura-velha (Hipposideros spp.), batedor de andParnell (Pteronotus parnelli). Existem cerca de 120 espécies de Rhinolophus e Hipposideros, que vivem apenas no Velho Mundo. No novo mundo, o batsmoustachado de Parnell é único no uso desta abordagem CF para a localização.,estruturas dentro das orelhas destes morcegos, e acompanhando concentrações de células nervosas, sintonizam os seus sistemas auditivos para frequências muito estreitas e específicas. Embora possam ouvir muitas outras frequências, esta especialização dá-lhes grandes poderes de resolução nas frequências com que caçam.

para morcegos chamando em uma frequência constante, O Efeito Doppler(um fenômeno produzido à medida que os objetos se movem para ou para longe de eachother) fornece uma fonte potencial significativa de erro., As especializações auditivas de Rhinolophus, Hipposideros, andPteronotus permitem-lhes explorar os ecos deslocados do doppler dos seus alvos flutuantes, dando-lhes uma excelente maneira de encontrar insectos voadores.os morcegos ecolocantes mais bem estudados são os que se dedicam aos insectos voadores. Mas os morcegos que caçam animais não voadores usam a ecolocalização para mais do que apenas Localizar ou avaliar itens alimentares potenciais. Trachopscirrhosus é uma espécie de morcego da família Phyllostomidae., Merlin Tuttle e Michael Ryan demonstraram que estes morcegos usam chamadas de rãs para encontrar e identificar a sua presa se a rà está sentada em terra de oron.morcegos comedores de rãs produzem chamadas de ecolocalização quando se aproximam do seu alvo, mas podem ser enganados para atacar as chamadas de rãs com alta-voz. Certamente, se o bat estivesse usando echolocation para coletar informações sobre seu alvo, ele não faria tal amistake. Biólogos presumem que os morcegos comedores de rãs, como muitas outras espécies, usam ecolocalização para descobrir sobre o parque circundante, em vez de localizar e avaliar os seus alvos.,a ecolocalização tem um valor inestimável na identificação de um potencial meal ou na obtenção de informações sobre a paisagem circundante. Mas também tem os seus inconvenientes. A alta intensidade das chamadas de ecolocalização e o grande número de chamadas produzidas anunciam a presença de um morcego, tornando-os visíveis para presas potenciais. Por conseguinte, não é surpreendente verificar que muitos insectos têm orelhas sensíveis às chamadas de ecolocalização dos morcegos. Este sistema anti-morcego previne um perigo que se aproxima .,

Como uma medida defensiva, morcegos, como pálidas morcegos (Antrozouspallidus), Califórnia folha de nariz de morcegos (Macrotuscalifornicus), Indiano e falso morcegos (Megadermalyra), uso de forrageamento de estratégias que evitem a ecolocalização callproduction, quando outras fontes de informação estão disponíveis. Macrotus e Megaderma, por exemplo, têm uma excelente visão e podem usá-la para localizar e identificar os seus alvos sempre que houver luz suficiente.,esta é uma pequena amostra do que aprendemos sobre as capacidades de localização dos morcegos desde que Spallanzani começou a desvendar o mistério de como os morcegos são capazes de “ver” com os seus antepassados. Quanto mais aprendemos sobre estes animais, mais continuam a surpreender-nos e intrigar-nos com as muitas e variadas maneiras em que realizam as suas notáveis proezas sensoriais. Estamos muito longe, mas ainda há muito a aprender antes de compreendermos completamente o fenómeno da ecolocalização.M. Brock Fenton é presidente de biologia na Universidade York inToronto, Canadá., Ele também é membro do Conselho Científico da BCI. Fenton estudou e ensinou Bat ecolocalização por 20 anos.,


Antillean fantasma com cara de morcego,
Mormoops blainvilii
(América latina)

Noite morcego,
Nycticeius humeralis
(Gênero é amplamente distribuído em todo
o mundo, incluindo a América do Norte)

diversas e elaboradas facial featuresand ouvidos de muitos insetívoras morcegos são pensados para ser associatedwith ecolocalização., Os morcegos da família Vespertilionidae, com as suas faces planas e não adornadas, são o tipo com o qual aqueles de nós que vivem em climas temperados são mais familiares.


Como este pequeno morcego marrom produz a ecolocalização chamadas, itregisters cada saída de som do pulso e compara os originais de tothe os ecos de retorno, dando-lhe informações sobre o seu alvo.,

morcegos que voam com a boca aberta podem parecer ferozes, mas a realidade é apenas ecolocante. Estes morcegos vermelhos estão à procura de uma refeição.

Morcegos que caçar na densa folhagem usar diferentes huntingstrategies de morcegos que caçar em abrir. As Ferraduras produzem chamadas de ecolocalização de frequência longa e constante, permitindo-lhes distinguir as asas rítmicas e ondulantes dos insectos das folhas e ramos que oscilam no vento.