Как летучие мыши передвигаются по земле

Наземная подвижность сильно различается у летучих мышей. Обыкновенный вампир может прыгать и бегать, а малая новозеландская летучая мышь демонстрирует другой способ передвижения. Исследования сравнивают работу конечностей, движение тела и звуковые сигналы.

Прыжок перед взлётом

В исследовании тысяча девятьсот девяносто седьмого года изучали вертикальные прыжки обыкновенных вампиров перед началом полёта. Скоростную съёмку синхронизировали с измерением силы, действовавшей на опору. Так можно было сопоставить видимые движения и механический толчок.

Основную направленную вверх тягу создавали передние конечности, то есть крылья. Задние конечности помогали стабилизировать и ориентировать тело над передними. Большие пальцы крыльев участвовали в устойчивости опоры и продлевали время приложения вертикальной силы.

Пиковая сила могла примерно за тридцать тысячных секунды превысить вес зверька в девять с половиной раз. Это значение характеризует краткий максимум в опытах, а не постоянную нагрузку при каждом обычном движении.

Авторы также описали модель мышечной активности, объяснявшую характер сил. Модель не нужно подменять прямой записью всех сокращений. Важен сам результат: конечности, приспособленные для полёта, участвуют и в толчке с наземной поверхности.

Как крылья участвуют в беге

Работа две тысячи пятого года показала, что обыкновенные вампиры могут использовать особую скачкообразную походку. При таком беге ведущую роль в создании силы играли передние конечности. Это отличало их движение от распространённого у небольших наземных млекопитающих способа, где основную роль выполняют задние конечности.

У вампира передние конечности сохраняют строение крыльев. Их высокая мощность, связанная с полётом, также оказывается полезной на земле. Поэтому наличие крыльев не означает, что животное должно перемещаться исключительно в воздухе или только беспомощно ползти.

Авторы предположили независимое возникновение способности бегать в этой линии летучих мышей.

Нужно также различать умение конкретного вида и возможности всех рукокрылых. Многие летучие мыши передвигаются по земле менее ловко. Обыкновенный вампир здесь служит изученным исключением, но не образцом одинаковой походки для любого животного со складчатыми крыльями.

Похожий порядок шагов скрывает разные механизмы

В две тысячи шестом году сравнили вампиров и малых новозеландских летучих мышей. Скоростная съёмка движения на беговой дорожке показала, что оба вида могут использовать симметричный порядок постановки конечностей, напоминающий ходьбу других четвероногих. При высокой скорости вампиры переходили к скачкообразному движению, которого у новозеландского вида не наблюдали.

Для новозеландских животных дополнительно измеряли силы и движение центра массы. По расположению шагов их передвижение выглядело как ходьба. Однако изменения энергии движения и энергии, связанной с высотой тела, больше напоминали бег.

Животные не использовали маятниковый обмен этими видами энергии настолько, насколько его используют многие другие четвероногие. При увеличении скорости также не обнаружили обычного перехода от механически определяемой ходьбы к бегу.

Это показывает, почему внешний порядок шагов и механика движения требуют отдельных измерений. Название походки по видеозаписи не устанавливает само по себе, как тело обменивается энергией.

Звуковые сигналы при наземном передвижении

В исследовании две тысячи десятого года у малых новозеландских летучих мышей сравнивали звуковые сигналы и движение конечностей. Звук записывали одновременно со скоростным видео во время ходьбы и полёта. Учёные проверяли, согласованы ли эхолокационные сигналы с движением тела.

При ходьбе явной связи между сигналами и движениями конечностей не обнаружили. В полёте на один взмах крыльев приходились два сигнала, возникавшие в разных частях цикла. На земле сигналы подавались чаще, но были немного менее интенсивными, чем в полёте.

Такой результат не поддерживал экономию за счёт простого согласования наземных движений и подачи сигналов. Одновременно он показывал, что связь звука и полётного движения нельзя свести только к сокращению мышц при опускании крыла. Это объяснение по наблюдаемой согласованности, а не прямой подсчёт всех затрат организма.

Работы описывают разные измеренные движения и виды. На фотографии обыкновенный вампир стоит на опоре; неподвижный портрет не показывает последовательность бега или прыжка.