Летучие мыши

---

Летучие мыши – самые маленькие млекопитающие планеты и единственные млекопитающие, способные к активному полёту.

Несмотря на то, что мы с ними практически не сталкиваемся в повседневной жизни и, как правило, вообще почти ничего о них не знаем, летучие мыши составляют приблизительно четверть всей мировой фауны млекопитающих.

Стоит, правда, уточнить, что речь идёт о видовом разнообразии, а не количестве особей.

Что это значит? Всего в мире насчитывается порядка 4 500 видов млекопитающих, и 1 300-1 400 из них – это летучие мыши.

Летучие мыши – это отдельный отряд млекопитающих (Chiroptera), и он разделён на два подотряда – Megachiroptera (летучие лисицы, летучие собаки) и Microchiroptera (собственно небольшие летучие мышки).

Способность к активному полёту

Летучие мыши способны активно и подолгу летать. Эта возможность у них есть благодаря тонкой кожистой перепонке между пальцами и особенностям строения скелета. 

Летучие мыши являются важным регулятором численности насекомых. Вместе с другими насекомоядными млекопитающими и птицами они способны ограничивать численность многих насекомых, наносящих экономический ущерб. 

Эти млекопитающие очень маневренны в полёте, и это одновременно и хорошо, и плохо для них самих. 

Преимущества очевидны: чем выше маневренность полёта, тем эффективнее охота и тем меньше опасность, что кто-то сможет схватить саму летучую мышь.

Главный недостаток не так очевиден, но он очень сильно влияет на образ жизни животного. Дело в том, что в кожистой перепонке, которая, по сути, играет роль крыльев для летучих мышей, очень много мелких кровеносных сосудов. Соответственно, при быстром и высокоманёвренном полёте животное теряет большое количества тепла и нуждается в очень обильном питании. 

Мыши хорошо видят и в светлое время суток. Просто ведут такой образ жизни, при котором днем спят. Ночью у насекомоядных куда меньше конкурентов, и пищу добыть легче. Комары, мухи и мошки – вот их рацион. Рукокрылые незаметно помогают нам всем, поедая насекомых – вредителей сельского и лесного хозяйства. И, кстати, съедают много: в сутки летучая мышь может запросто слопать столько насекомых, которые по общему весу будут равняться половине массы самого зверька. 

За ночь одна насекомоядная летучая мышь съедает насекомых общей массой порядка 30-40% её собственной массы тела.

Сезонная миграция и зимний анабиоз 

На зиму летучие мыши имеют две разные стратегии действий: некоторые мигрируют, другие «впадают в спячку». Эта «спячка» имеет свои особенности и является по сути анабиозом: у животного падает температура тела (вплоть до +0,1 градус по Цельсию) и очень сильно замедляется метаболизм. Сердце бьётся очень медленно: количество сердечных сокращений снижается буквально до пяти в минуту). 

В мире всего три вида летучих мышей могут пить кровь (прокусывают шкуру коров и слизывают капельки). Но такие виды можно встретить только в Центральной и Южной Америке. 

Тревожить и будить летучую мышь, когда она в анабиозе, очень опасно (для мыши, не для человека). Дело в том, что на просыпание и обратное засыпание животное тратит огромное количество энергии и есть риск, что до весны оно попросту не доживёт из-за истощения организма.

Эхолокация

Тот факт, что летучие мыши способны ориентироваться в пространстве с помощью электрозвука – источник огромного количества мифов и предрассудков. Но всё просто и логично: видят летучие мыши достаточно слабо, и их зрения хватает на то, что бы вылететь из условной (или настоящей) пещеры на свет и даже ориентироваться на знакомой местности, но для успешной охоты им нужен ультразвук. 

Век жизни рукокрылых, невзирая на их небольшой размер, довольно долгий: средний срок жизни ночниц — около 10 лет, а некоторые виды живут до 40 лет! 

Как это работает? Летучая мышь открывает рот и кричит. В этот момент на очень короткое время у неё «отключается» слух, так как издаваемый звук слишком громкий и может оглушить, особенно при частом воздействии. Но к тому моменту, когда ультразвук отражается от объекта и возвращается (гораздо более тихий), мышь его уже может прекрасно воспринимать. 

Летучие мыши рождаются в материнских колониях. Все отношения между самками и самцами происходят только осенью, когда они встречаются для спаривания. Потом самки впадают в спячку на зиму, имея в себе семя самцов. Только весной после пробуждения они беременеют. Каждая самка рожает одного-двух детенышей за раз, при этом они могут родиться одновременно от разных отцов.. 

Интересно ещё и то, что разные мыши издают ультразвук различной частотности. Это открытие в своё время позволило учёным разработать методику бесконтактного определения вида конкретной летучей мыши: с помощью так называемого бэт-детектора можно определить, какая именно мышь пролетела.

Долгий срок жизни 

Всё, конечно, очень относительно. Но летучие мыши своим существованием именно в той форме, как они существуют, нарушают несколько общих биологических «законов». Один из них – чем мельче по размеру млекопитающее, тем короче его жизнь. 

Летучими мышами очень интересуются медики, так как в их организме можно найти очень много опасных вирусов. Там может быть и Эбола, и вирус бешенства, и даже лихорадка Западного Нила. Но нет такого вируса, от которого летучие мыши погибают. Они их не переносят, а просто сосуществуют с вирусами. Любые млекопитающие от бешенства погибают, летучая мышь – нет. Человеку летучая мышь может передать только бешенство, однако случается это крайне редко. 

Специфическое размножение

Мало того, что самки летучих мышей периодически сепарируются и создают колонии без самцов, где благополучно проживают беременность. Сама беременность у летучих мышей кардинально отличается от большинства других млекопитающих.

Спариваются они осенью, а беременность наступает только весной. Таким образом, детёныши рождаются во вполне благополучный период - в первой половине лета, и уже через месяц-полтора после рождения становятся полностью самостоятельны. 

Летучие мыши – единственные млекопитающие, которые по собственному желанию могут понижать температуру тела. Этот процесс называется гипотермией. Когда они спят, то понижают свою температуру тела, чтобы замедлить скорость метаболизма. Такая способность дает летучим мышам возможность очень долго жить в сравнении с другими млекопитающими, даже до 48 лет 

Обычно у летучих мышей рождается только один-два детёныша, что снова же идёт в разрез с общим правилом, в соответствии с которым, чем млекопитающее меньше по размеру, тем более многоплодными оказываются беременности. Из-за того, что летучие мыши рожают мало детёнышей, эти животные находятся под постоянной угрозой вымирания.

Почему же они так долго живут

Безусловно, специалисты заинтересованы в том, чтобы разгадать причину долголетия этих млекопитающих. Как и пологает учёным, они придумали несколько версий.

Эти чудо-животные отличаются ещё и тем, что практически не болеют. Как бы невероятно это ни звучало, но они даже самоизлечиваются от бешенства. Некоторые от него всё же умирают, но это происходит не в 100% случаев. Более того, если в какой-то колонии обнаружены больные бешенством особи, уничтожать всю колонию не рекомендуется.

Во-первых, заболевшие летучие мыши не проявляют агрессии. Они не будут нападать на сородичей или человека.

Во-вторых, при постоянном бытовом контакте с остальными членами колонии они будут передавать здоровым особям вирус в малом количестве (через слюну и мелкие зарапины), и этого количества будет недостаточно, чтобы животное заразилось, но вполне достаточно, чтобы выработался иммунитет.

Да, летучие мыши способны вырабатывать иммунитет к бешенству. 

В крови летучих мышей нашли бактериальные возбудители родов бартонелла, эрлихия и риккетсия, а также нематоду (круглый червь) рода Litomosoides - инфекции и гельминты, которые опасны и для людей Раньше считалось, что рукокрылые в значительной степени изолированы от остальных позвоночных, и не опасны как разносчик инфекции.
Но затем ученые выяснили, что летучие мыши участвовали в распространении вируса Эбола, это и определило важность изучения этих животных как переносчиков болезней. Исследование на Антильских островах показало, что летучие мыши страдают от кожных паразитов, гамазовых клещей, которых до этого обнаруживали только на грызунах. Это значит, что летучие мыши соседствуют и обмениваются паразитами и инфекцией с грызунами, многие из которых - постоянные спутники человека. 

Довольно большую часть своей жизни многие летучие мыши проводят в состоянии анабиоза, и в это врея их организм почти не тратит энергию и практически не «изнашивается». Вероятно, этим можно объяснить, почему они в целом так парадоксально долго живут.

Как известно, солнце далеко не наилучшим образом влияет на организмы живых существ. Из очевидного – при длительных и регулярных солнечных ваннах значительно повышается вероятность развития рака кожи и в целом кожа стареет куда быстрее. А летучие мыши полностью избавлены от всех «солнечных» рисков.

В отличие от других мелких жифотных, летучие мыши рожают очень небольшое количество детёнышей, и это, вероятно, положительно влияет на длительность их жизни. Хотя есть вопрос, что в этой взаимосвязи настоящая причина, а что – следствие. Вполне вероятно, что их организмы запрограммированы на малоплодные беременности именно потому, что запрограммированы на длительную жизнь. В общем, это довольно спорная версия, но она существует.

Летучих мышей никто не ест

Версия кажется немного смешной, но она очень логична. Летучие мыши выбираются на охоту по ночам, и в полёте они настолько манёвренны, что даже другие ночные охотники практически не в состоянии поймать их. Таким образом, возможно, и другие мелкие животные могли бы жить дольше, если бы не огромные риски быть пойманными и съеденными.

Темная история рукокрылых

«Всеобщая неправильность и чудовищность, замеченная в организме летучей мыши, безобразные аномалии в устройстве чувств, допускающие гадкому животному слышать носом и видеть ушами, — все это, как будто нарочно, приноровлено к тому, чтобы летучая мышь была символом душевного расстройства и безумия», — писал об этих загадочных животных натуралист Альфонс Туссенель.

Неудивительно, что эти, как он называл их, «химеры, чудовищные, невозможные существа» с экстрасенсорными или даже колдовскими, по мнению наших предков, способностями всегда привлекали внимание естествоиспытателей.

С тех пор как Ладзаро Спалланцани и его коллеги в 1798 году показали, что летучие мыши используют звук для ориентации в полной темноте и не нуждаются для этого ни в зрении, ни в осязании воздушных потоков, механизмы эхолокации были подробно изучены. В 1912 году Хайрем Максим впервые выдвинул предположение, что летучие мыши создают сигналы, неразличимые человеческим ухом, с помощью крыльев.

Правда, по его мнению, это был инфразвук с частотой 15 Гц. Первым догадался об ультразвуке англичанин Хартридж, решивший воспроизвести опыты Спалланцани в 1920 году, а подтвердили его правоту биоакустик Дональд Гриффин (он-то и придумал термин), нейробиолог Роберт Галамбос и физик Джордж Пирс. Кстати, интересно, что, с древности шарахаясь от летучих мышей, кита-то наши предки и не приметили: первое серьезное исследование эхолокации китообразных провели только через два десятилетия после работ Гриффина, Галамбоса и Пирса.

Систематически же картина тоже оставалась довольно логичной и стройной. Всего рукокрылых насчитывается более 1260 видов, которые объединяются в 21 семейство. Всех их подразделяли на более крупных и в большинстве своем «молчаливых» в ультразвуковом диапазоне крыланов (подотряд Megachiroptera и его единственное семейство Pteropodidae) и более мелких, но почти поголовно пользующихся эхолокацией летучих мышей (Microchiroptera, куда входили все остальные семейства).

Между двумя подотрядами находили и другие различия, в целом же внутри каждого из них не было особенных противоречий. Хотя у некоторых крыланов и есть способность к эхолокации, все же она совсем другого типа, щелчкового, так что в целом получалось ровненькое и гладенькое родословное древо, буквально без сучка, без задоринки.

Казалось бы, в такой изученной области больше нечего делать. А потом «пришли генетики и все испортили»: исследование митохондриальной ДНК и сцеплений ядерных генов, а затем и полногеномные анализы выявили надсемейство сепаратистов, Rhinolophidae, которое ну никак не могло усидеть на одной ветви филогенетического древа с остальными Microchiroptera и неуклонно стремилось висеть поближе к крыланам (Pteropodidae).

Молекулярные биологи уступили им и решили объединить их в подотряд Yinpterohiroptera, а всех остальных отправили в новый подотряд Yangohiroptera. И все бы ничего, сиди эти непокорные ринолофиды там молча: так нет же, они, предатели, пищат ультразвуком, который издает их гортань, чего крыланы делать не умеют.

Эта картина вносит смуту в стройные ряды хироптерологов: одни защищают сумасбродных сепаратистов и пытаются понять, не могла ли эхолокация возникнуть у рукокрылых дважды, другие убеждают, что раньше пищать в ультразвуковом диапазоне могли предки всех ныне живущих видов, а после некоторые утратили эту способность, третьи вспоминают Onychonycteris finneyi — древнейшую из ископаемых форм, обитавшую в раннеэоценовых лесах на территории современного Вайоминга 52,5 млн лет назад и не умевшую ориентироваться с помощью ультразвука.

Чтобы положить конец этим спорам, ученые из Китая и Ирландии прибегли к помощи одного из самых красивых законов живого мира, биогенетическому закону Мюллера — Геккеля, согласно которому каждое живое существо в ходе индивидуального развития (онтогенеза) проходит основные стадии и ступени, которые преодолели его предки в процессе эволюции (филогенеза). Конечно, эмбриональное развитие гораздо более сложный и многоплановый процесс, чем «краткий пересказ предыдущих серий», и разные органы зародыша могут даже одновременно развиваться в разные стороны, движимые генами-дирижерами.

Но, чтобы посмотреть на то, были ли у предков организма некие черты, которых он сам лишен, вполне логично обратить внимание на то, как изменяется его эмбрион. Раздел науки, который наиболее полно может наблюдать все эти стадии превращений у млекопитающих, называется сравнительной эмбриологией (ее основы закладывал еще немец, впрочем обрусевший, Карл Бэр).

Какие органы летучих мышей можно назвать «ответственными» за эхолокацию? Те, которые помогают производить ультразвук (гортань), и те, которые его улавливают (органы слуха). Видам, которые пользуются эхолокацией, свойственны более крупные размеры улитки — заполненной жидкостью части перепончатого лабиринта, той самой части внутреннего уха, которая помогает нам воспринимать звуки, преобразовывать их в нервный импульс и передавать в головной мозг. Отношение ширины улитки к ширине основания черепа очень сильно коррелирует с умением «видеть ушами». 

Помимо способности распознавать индивидуальные голоса своих собратьев, летучие мыши могут по нему определить и видовую принадлежность, благодаря тому, что во всех этих процессах задействован ультразвук. До этого биологи считали, что летучие мыши используют эхолокацию только для того, чтобы ориентироваться в пространстве и искать пищу.

Подтверждением гипотезы ученых стал проведенный немецкими учеными эксперимент, в ходе которого было исследовано несколько видов рукокрылых, обитающих на территории Болгарии. Эти животные, зачастую обитающие в схожих условиях и использующие почти одинаковые частоты, способны, тем не менее, распознавать голоса не только собратьев из своей популяции, но и крики других видов. 

Давно известно, что летучие мыши используют эхолокацию в ультразвуковом диапазоне. Улавливая отражение ультразвуковых сигналов, эти животные избегают столкновений с препятствиями во время полета. Те же сигналы используются ими для того, чтобы обнуружить добычу. Между тем некоторые бабочки выработали способы защиты от такой охоты. Они генерируют свои ультразвуковые импульсы, дезоориентирующие летучую мышь и вносящие помехи в ее локационную систему.

Африканская бабочка Bunaea alcinoe из семейства павлиноглазок применяет другую стратегию защиты от летучих мышей Neoromicia capensis. Чешуйки, которые покрывают крылья этой бабочки, располагаются таким образом, что они поглощают ультразвуковые импульсы летучих мышей, делая бабочку невидимой. Ученые выяснили, что чешуйки резонируют на трех частотах: 28,4, 65,2 и 153,1 килогерца. Они идеально перекрывают диапазон эхолокатора летучей мыши. 

В описанном в Nature Ecology & Evolution исследовании ученые сравнили эти показатели у эмбрионов двух видов рукокрылых, не использующих эхолокацию с помощью органов гортани, пяти видов, использующих ее, и пяти видов других млекопитающих, не обладающих внутренним сонаром (кот, мышь, кролик, крыса и еж).

Если удастся увидеть сходства в эмбриональном развитии улиток птероподид и летучих мышей с эхолокацией, которые будут отличать их всех от остальных млекопитающих, значит, крыланы просто утратили свое «шестое чувство», которое, видимо, забирало у них больше энергии, чем приносило пользы, а если похожи будут крыланы и другие «молчаливые» на высоких частотах млекопитающие, то, возможно, пользоваться сонаром они никогда и не могли. В таком случае следовало признать, что, скорее всего, непокорные ринолофиды развили эту способность независимо от всех остальных летучих мышей. 

Эхолокацию используют для навигации и птицы — жирные козодои, или гуахаро. Населяют они горные пещеры Латинской Америки — от Панамы на северо-западе до Перу на юге и Суринама на востоке. Живя в кромешной тьме, жирные козодои, тем не менее, приспособились виртуозно летать по пещерам. Они издают негромкие щёлкающие звуки, воспринимаемые и человеческим ухом (их частота примерно 7 000 Герц). Каждый щелчок длится одну-две миллисекунды. Звук щелчка отражается от стен подземелья, разных выступов и препятствий и воспринимается чутким слухом птицы. 

Сравнение с помощью рентгена показало, что разница между рукокрылыми с сонаром и двумя не слышащими и не издающими ультразвук видами была минимальна на первых стадиях развития плода. На последующих этапах сходство уменьшилось, и улитки крыланов приблизились по своим характеристиками к улиткам млекопитающих, которые не обладают эхолокацией с использованием гортани.

А это еще один заметный довод в пользу того, что этот тип эхолокации у летучих мышей не возникал дважды, а был утрачен некоторыми видами. Причиной лишения этой способности могла стать ее невыгодность: возможно, крыланы справлялись и без нее, не тратя уйму лишней энергии на такой сложный механизм ориентирования в пространстве. Некоторые виды даже активны в дневное время суток, а когда вокруг светло, «шестое чувство», помогающее не врезаться в дерево, и вовсе ни к чему.

 

Интересное Природа В мире животных