מפת ההד
של העטלפים

רוב בעלי החיים מקבלים מידע על סביבתם מהחושים המוכרים לנו: ראייה, שמיעה, ריח, מישוש, טעם. בקרב בעלי החיים האלה, יונקים ימיים מסוימים ועטלפים לא מסתפקים בקליטת המידע שכבר קיים בסביבה, ופולטים צלילים שמאפשרים להם לסרוק את סביבתם באמצעות חוש השמיעה, על ידי אקולוקציה (איכון הד).

העיקרון שעליו פועלת אקולוקציה הוא פשוט מאוד: כשגלי קול פוגעים בעצמים, כמו קירות, עצים או בעלי חיים, חלק מהגל חוזר לעבר המקור ממנו יצא. כך אנחנו שומעים הד כשאנחנו צועקים באולם רחב ידיים או לתוך גיא עמוק, ועל אותו עיקרון פועל גם הסונאר. כדי ליצור "תמונה" של סביבתם, העטלפים משמיעים קולות גבוהים מאוד, שרובם מעבר לטווח השמיעה של האדם. אז הם מקשיבים להד החוזר, וממנו לומדים על העצמים שמקיפים אותם.

בניגוד לאמונה רווחת, עטלפים אינם עיוורים. אך למינים רבים אין ראייה טובה, והאקולוקציה מאפשרת להם לזהות את טרפם בחושך ולמצוא את דרכם בסביבה צפופה. אצל עטלפי חרקים רבים היא מדויקת עד כדי כך, שהם מסוגלים להבחין בחרק שעומד על עלה בלי לזוז, מוקף בעשרות עלים אחרים. אך האם האקולוקציה מאפשרת לעטלפים לקבל מידע גם לטווח רחוק יותר – כשהם צריכים לנווט למרחק של קילומטרים? זה מה שבדקו פרופ' יוסי יובל מהמחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב ועמיתיו, מישראל, גרמניה וארצות הברית, במחקר שהתפרסם היום. הם מצאו שהראייה אומנם עוזרת לעטלפים לנווט, אך אם הם לא יכולים לראות, הם מסוגלים למצוא את דרכם גם בעזרת אקולוקציה בלבד. הממצאים מצביעים על כך שהעטלפים מחזיקים במוחם לא רק מפה חזותית של האזור בו הם חיים, אלא גם מפה אקוסטית.

יש סביבו מושבות עטלפים. אגמון החולה מהאוויר | צילום: זאב שטיין, CC BY 2.5, מתוך אתר פיקיויקי

חושי ניווט

מחקרים קודמים כבר הראו שעטלפים ממינים שונים מסוגלים לשמור במוחם מפה של האזור מסביב למושבה שלהם, שבה הם מקננים. כמובן, כדי לנווט לפי המפה הזו עליהם לדעת איפה הם נמצאים, ולעקוב מדי פעם אחרי נקודות ציון לאורך הדרך, כדי לוודא שהם בכיוון הנכון. יובל ועמיתיו בדקו אלו חושים דרושים לעטלפים כדי לעשות זאת.

העטלפים שהם בחנו היו עטלפי חרקים מהמין עטלפון לבן שוליים (Pipistrellus kuhlii). פרופ' יובל הסביר בריאיון לאתר מכון דוידסון שהמין הזה נבחר משום שהוא נפוץ מאוד, וגם משום שהראייה שלו גרועה במיוחד. זה אומר שיש סיכוי טוב שעטלפים אלו מסתמכים גם על חושים אחרים, ובנוסף, משום שהראייה אינה חוש מפותח אצלם, החוקרים ידעו שהם יסתדרו גם אם יכסו את עיניהם לזמן מה, ולא ייגרמו לעצמם נזק. ל-76 מהעטלפים, כולם ממושבה הממוקמת סמוך לאגמון החולה, הצמידו החוקרים תגים שמאפשרים לעקוב אחרי תנועותיהם בעזרת מערכת GPS.

כדי לבחון את התרומה של החושים השונים ליכולת הניווט של העטלפים, החוקרים חילקו אותם לארבע קבוצות. הקבוצה הראשונה הייתה קבוצת הביקורת, שהעטלפים בה היו חופשיים להשתמש בכל החושים שלהם. בקבוצה השנייה, עיניהם של העטלפים היו מכוסות: לתג שעל גבם הייתה מחוברת רצועת לבד שלא איפשרה להם לראות. ניסויים במעבדה הראו שבעלי החיים מסוגלים להוריד את הכיסוי בתוך כמה דקות, אבל רק אם הם עומדים – בזמן תעופה הם לא היו מסוגלים לעשות זאת. בקבוצה השלישית העטלפים היו גם הם מכוסי עיניים, ובנוסף החוקרים הצמידו לראשם מגנט קטן, שפגם ביכולתם לחוש את השדה המגנטי של כדור הארץ. בקבוצה הרביעית העטלפים היו מכוסי עיניים, עם מגנט, והחוקרים גם הזריקו לאפם תמיסת אבץ, שגרמה להם לאבד באופן זמני את חוש הריח.

ארבעת הקבוצות, אם כך, היו 1. עטלפים עם כל חושיהם; 2. עטלפים שלא יכלו לראות; 3. עטלפים שלא יכלו לראות ולא יכלו לחוש בשדה המגנטי; ו-4. עטלפים שלא יכלו לראות, לא יכלו לחוש בשדה המגנטי ולא יכלו להריח. כל אלו היו כאמור זמניים בלבד, והעטלפים קיבלו את כל חושיהם בחזרה לאחר הניסוי. החוקרים לקחו את העטלפים ושחררו אותם בשתי נקודות, אחת 2.7 קילומטר צפונית מזרחית למושבה, והשנייה 3.7 קילומטר דרומית מזרחית לה. בעזרת התגים שעל גבם יובל ועמיתיו עקבו אחר מסלול התעופה שלהם חזרה הביתה.

יכול למצוא את דרכו חזרה הביתה גם בלי לראות. עטלפון לבן שוליים | צילום: ינס ריידל

"אתה נמצא כאן"

רוב העטלפים, מכל הקבוצות, מצאו את דרכם הביתה עוד באותו לילה. היו כמה שעפו למושבות אחרות, אך משום שאי אפשר לדעת אם הם עשו זאת בכוונה או הגיעו לשם בטעות, החוקרים לא הכלילו אותם במחקר. גם בקרב אלו שהגיעו למושבה שלהם, לא כולם עשו זאת באותה קלות, או באותה מהירות. העטלפים מקבוצת הביקורת, שיכלו לראות, עפו בקו ישר יותר חזרה למושבה, וכך בילו זמן קצר יותר באוויר, בהשוואה לשלוש הקבוצות האחרות. בין העטלפים של אותן שלוש קבוצות לא היה הבדל, ולכן הסיקו החוקרים שהחוש העיקרי שעזר לעטלפים בקבוצת הביקורת לנווט הוא חוש הראייה, שהיה חסר לכל שלושת הקבוצות האחרות. נראה שחישה מגנטית או חוש הריח לא תורמים הרבה לניווט. עם זאת, העובדה שהעטלפים שלא יכלו לראות עדיין הצליחו להבין איפה הם ולנווט בחזרה למושבה, מעידה על כך שיש חוש אחר שכן תורם לכך: אקולוקציה. 

הנקודות שבהן שוחררו העטלפים היו בתוך האזור המוכר להם, שבו הם עפים לעיתים קרובות בחיפוש אחר מזון. "זה כמו שתצניח אדם בתוך העיר שלו", הסביר פרופ' יובל. "במצב כזה, קודם כל הוא צריך להבין איפה הוא נמצא, ואז לנווט הביתה".

זה בדיוק גם מה שהעטלפים עשו. לאחר ששוחררו הם החלו לעוף בצורה אקראית למדי, מבצעים פניות רבות, ככל הנראה כדי להבין איפה הם נמצאים. זה לקח להם רק כמה דקות, ולאחר מכן הם החלו לעוף בצורה ישירה יותר לעבר המושבה. העטלפים הרואים, כאמור, עפו בקו ישר יותר, וככל הנראה הסתמכו על נקודות ציון כמו אורות רחוקים. אבל מסלול התעופה שלהם הראה שהם לא ניווטו מנקודת ציון אחת לשנייה, ולא עפו במסלולים "מסומנים", כמו למשל לאורך שדרות עצים, כפי שחוקרים סברו בעבר. במקום זאת, הם "חתכו" דרך שדות וכל הזמן הקטינו את הזווית בין מסלול התעופה לבין המטרה. זה מעיד על כך שיש להם מפה במוח, שלפיה הם עפים. נקודות הציון שימשו אותם כדי לזהות את המקום בו הם נמצאים, וכדי לוודא במהלך התעופה שהם לא סטו מהדרך – אבל בעזרת המפה הם יכלו לעוף בקו ישר למדי למטרה.

לא רק למציאת טרף, עטלפים משתמשים באקולוקציה גם כדי לנווט למרחקים. אילוסטרציה של אקולוקציה | איור: grayjay, Shutterstock

מחפשים מידע אקוסטי

הממצא המעניין עוד יותר היה שהעטלפים שעיניהם כוסו עשו דבר דומה מאוד. כדי "לראות" את מה שהעטלפים "רואים" באקולוקציה, שיחזרו החוקרים בעזרת הדמיה אקוסטית כיצד ההדים חוזרים מהעצמים השונים בנוף, וכך יצרו מפה אקוסטית גדולה של האזור. הם גילו שכאשר הסביבה מורכבת יותר – כאשר יש בה מטעים, או סבך – היא נותנת הרבה מידע אקוסטי, שמאפשר לעטלפים להבדיל בקלות, בעזרת אקולוקציה, בין האזורים השונים. גם אזורי גבול, למשל המעבר בין שדה לכביש, מכילים הרבה מידע, בדיוק כמו בראייה. לעומת זאת, שדות פתוחים "נראים" כולם באקולוקציה פחות או יותר או דבר.

העטלפים שעיניהם כוסו נטו לעוף דרך אזורים שסיפקו להם יותר מידע אקוסטי, גם אם זה הכריח אותם לסטות מהקו הישר ולהאריך את זמן התעופה. זה ניכר במיוחד בשלב הראשון, שבו הם ניסו להבין היכן הם נמצאים. הם גם נטו לעשות פניות באזורים עתירי מידע אקוסטי. עם זאת, בשלבים אחרים של המסע גם הם, כמו העטלפים הרואים, "חתכו" ועשו קיצורי דרך, והקטינו עם הזמן את הזווית בינם לבין המטרה, ממצאים שמראים שהם מסתמכים על מפה שנמצאת בראשם. היות שמידע חזותי לא היה זמין לעטלפים, המחקר מראה שהם מסוגלים למפות את האזור שלהם גם בצורה אקוסטית, בעזרת המידע שמגיע מההדים.

זו הפעם הראשונה שמחקר מראה את יכולתם של עטלפים להבין איפה הם נמצאים, ולנווט למרחק של קילומטרים, בעזרת אקולוקציה בלבד. האם בתנאים רגילים, כשהם מסוגלים לראות, העטלפים משתמשים גם בחוש השמיעה שלהם לניווט?  פרופ' יובל משער שהם משלבים מידע משני החושים. "הראייה מאפשרת לחוש לטווח רחוק יותר", הסביר. "אקולוקציה מאפשרת הבחנה למרחק של עד כעשרים מטר, וגם זה רק לגבי עצמים גדולים. היא לא עשירה כמו מידע ויזואלי". עם זאת, הוסיף, ממצאי המחקר מראים שלעטלפים כן יש מפה אקוסטית של האזור, וזה מעיד על שימוש במידע הזה לניווט. האקולוקציה, סיכם, לא רק מונעת מהם להתנגש בעצים – יש לה תפקיד נרחב יותר, וחשוב יותר ממה שסברנו בעבר.