Gedurende een groot deel van 2009 en 2010 hing Inga Geipel over een reeks computerschermen in een kippenhek van vier bij vier meter langs het regenwoud van het eiland Barro Colorado. Aan de overkant had Geipel, een wetenschapper aan het Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) in Panama, een behuizing opgetuigd die ze had ontworpen om de omgeving na te bootsen. Een vleermuis, wat kunstmatige bladeren, een hangende libel en een camera zaten in deze tropische pen.
Tot laat in de nacht keek een bleip-eyed Geipel om te zien of de gewone vleermuis zijn echolocatiemogelijkheden kon gebruiken om de libel te vangen, hoewel het insect niet bewoog of geluid maakte. Het inslaan van het insect zou slechts twee of drie seconden duren, dus ze was bang om zelfs te knipperen.
"Het grappige is dat deze vleermuizen vrij klein zijn" - ze wegen ongeveer 6 gram - "en de prooidieren die ze soms eten zijn even groot als zij, " zegt Geipel. “Als ze een van deze prooidieren eten, vallen ze in feite in slaap. Stel je voor dat je een biefstuk eet dat bijna zo groot is als je, en dan val je gewoon in deze coma. Dus besteedde ik meestal aan het kijken naar de slapende vleermuis en probeerde ik niet in slaap te vallen. '
Inga Geipel met een gewone vleermuis met grote oren. (Claudia Rahlmeier) Alle late nachten hebben hun vruchten afgeworpen. In een studie die vandaag in het tijdschrift Current Biology is gepubliceerd, hebben Geipel en een team van biologen gedocumenteerd hoe deze vleermuizen een slimme en voorheen onbekende jachttechniek gebruiken om moeilijk te herkennen prooien te vangen: ze richten geluidsgolven van bladeren naar huis op hun prooi, behandelen bladeren als "akoestische spiegels."
De meeste vleermuizen richten hun prooi door middel van echolocatie, projecteren geluidsgolven en detecteren de signalen die stuiteren op wat voor hen staat. Hoewel echolocatie een gemeenschappelijk kenmerk is bij oceaandieren zoals walvissen en dolfijnen, zijn vleermuizen, naast enkele vogelsoorten, een van de weinige landdieren die de techniek gebruiken.
Doorgaans kan echolocatie geen bewegingloze libel op een blad detecteren. De geluidsgolven die van het blad stuiteren zouden elk signaal dat uit het insect zelf komt overstemmen.
"Decennia lang werd gedacht dat het een zintuiglijke onmogelijkheid was voor vleermuizen om echolocatie te gebruiken om stille, roerloze prooien te vinden in de rommel van het regenwoud, " zegt Rachel Page, een Smithsonian onderzoek naar diergedrag bij STRI die niet betrokken was bij de studie, in een e-mail. "Hier laten Geipel en haar team op elegante wijze zien hoe deze 'onmogelijkheid' daadwerkelijk plaatsvindt."
Maar al vroeg besefte Geipel dat ze op iets nieuws was gestuit. "Deze vleermuis vond de strategie door bladeren vanuit schuine hoeken te benaderen, " zegt ze. "Dat stelt hen in staat om de prooi te detecteren."
De studie van Geipel en collega's daagt de veronderstelling uit dat stilte een effectief hulpmiddel kan zijn voor zelfbehoud van vleermuizen. "De studie onthult een nieuwe stap in de evolutionaire wapenwedloop tussen de sensorische systemen van roofdieren en hun prooi", zegt Page
Een portret van Micronycteris microtis, de gewone vleermuis met grote oren. (Inga Geipel) Om deze evolutionaire strijd te begrijpen, moet je rekening houden met de schermutselingen van meerdere millennia tussen vleermuizen en motten. Vleermuizen zijn dol op motten: het zijn grote, voedzame voedselbronnen voor een dier dat elke nacht vrijwel zijn eigen lichaamsgewicht aan insecten kan eten. Maar omdat ze zo'n begeerde prooi zijn onder vleermuissoorten, hebben motten een hele reeks strategieën ontwikkeld om echolocatie te bestrijden. Sommige soorten motten hebben bijvoorbeeld schubben die de sonar van de vleermuis in feite "blokkeren" om detectie te voorkomen. Anderen hebben oren ontwikkeld die echolocatie-echografieën kunnen detecteren, zodat de insecten kunnen vluchten voordat ze ten prooi vallen aan een naderende vleermuis.
Vleermuizen hebben deze evolutionaire tegenmaatregelen niet lichtvaardig genomen. Als reactie begonnen sommige soorten vleermuizen, zoals de Barbastelle-vleermuis, alternatieve ultrasone signalen te gebruiken, of "stealth echolocatie", die motten niet kunnen detecteren.
Het gebruik van bladeren als akoestische spiegels is de nieuwste grens in de strijd tussen vleermuizen en hun prooi. Hoewel Geipel geen motten in haar experiment gebruikte, gelooft ze dat toekomstige wetenschappers dezelfde bladspiegeltechnieken zullen ontdekken in een aantal andere vleermuissoorten, waaronder de vespertilionidefamilie van microbats die vooral bedreven zijn in het jagen op motten.
Overzicht van de vliegkooi die Geipel heeft ontworpen om te testen hoe vleermuizen echolocatie kunnen gebruiken om stationaire prooien te vangen. (Inga Geipel) "De meeste vleermuizen zijn open voedergewassen, dus ze vangen insecten die ergens in de open lucht vliegen, " zegt Dieter Vanderelst, een onderzoeker aan de Universiteit van Cincinnati en co-auteur van de studie. Jacht in de open lucht zorgt ervoor dat echolocatie-sonars niet botsen met de omgeving.
Maar het feit dat de gewone vleermuis met grote oren een manier heeft bedacht om dit probleem te omzeilen, suggereert voor Vanderelst dat er meer verrassingen te wachten staan in de technologische strijd van de vleermuis voor suprematie over zijn prooi. "Misschien zijn er andere manieren waarop vleermuizen omgaan met de beperkingen van sonar, " zegt hij. "We kunnen uiteindelijk ander gedrag in vleermuizen vinden dat deze tekortkomingen aanpakt."
Het bestuderen van echolocatie heeft ook implicaties die verder gaan dan alleen vleermuizen: Vanderelst gelooft dat mensen kennis moeten nemen van vleermuisstrategieën terwijl we onze eigen sonarapparatuur afstemmen.
"We kunnen leren van hoe vleermuizen sonar gebruiken, bijvoorbeeld voor robotica-toepassingen of drone-toepassingen of zelfs radar-toepassingen", zegt hij. De enige vliegende zoogdieren ter wereld hebben ons nog veel te leren.
