Биологи: Депиляция лишает летучих мышей ловкости

Учёные из Университета Джонса Хопкинса и Колумбийского университета выяснили, что кожные рецепторы на передних конечностях большого бурого кожана (Eptesicus fuscus) помогают этой летучей мыши определять направления потоков воздуха по крыльям и таким образом добиваться лучшей координации полёта. Поскольку эти рецепторы связаны с корнями волос, растущих на крыльях летучих мышей, удаление этих волос существенно снижает эффективность полёта данных животных. Научная статья об этом опубликована в Journal of Neurophysiology.

Уже было известно, что крылья летучих мышей покрыты микроскопическими волосками. У них, как и волос обычной шерсти, есть основания — волосяные луковицы, располагающиеся в толще кожи. С волосяными луковицами связано несколько типов клеток-рецепторов, реагирующих на движение разнообразных веществ по коже. Логично было предположить, что эти рецепторы дают зверькам информацию о различных параметрах воздушных потоков, обтекающих крылья.

Чтобы узнать, какие именно данные кожаны получают от этих чувствительных клеток, исследователи удалили у нескольких животных волоски с крыльев путём депиляции. Кроме того, они вживили в соматосенсорную кору мозга летучих мышей электроды для записи активности нервных клеток, способных анализировать данные о температуре окружающей среды, болевых стимулах и прикосновениях к коже. Была и контрольная группа животных, которым волоски не удаляли, но электроды также вживили.

На крылья летучих мышей из обеих групп пускали воздушные потоки различной силы, длительности и направления и наблюдали за тем, как клетки соматосенсорной коры будут реагировать на изменение тех или иных параметров движения воздуха. Кроме того, учёные проверили способности животных обеих групп к полёту. Кожаны, у которых волоски с крыльев были удалены, продемонстрировали меньшую манёвренность, чем животные из контрольной группы.

Выяснилось, что нейроны соматосенсорной коры выдают электрические сигналы в ответ на изменение направления воздуха около крыльев, но активность тех же клеток при изменении силы струи воздуха остаётся прежней. Информацию о направлении воздушных струй они получают от рецепторов, связанных с волосками на крыльях. Особенно интенсивно нейроны реагируют на обратные токи воздуха, которые идут не с переднего края крыла к заднему, а в противоположную сторону. Обычно они возникают, если мышь летит медленно. Такие токи потенциально способны дестабилизировать летящее животное, сорвать его с воздушного потока и даже вызвать его падение. По всей видимости, такая реакция соматосенсорной коры позволяет животным понять, что нужно скорректировать положение крыла, чтобы эффективнее использовать имеющиеся воздушные течения.

Эта биологическая система подсказок о возможных срывах потока у летучих мышей интересна тем, что её аналогов у современных самолётов нет. Вероятно, одна из главных причин — низкая манёвренность крыла самолёта по сравнению с крылом летучей мыши. В первом случае нельзя быстро поменять угол постановки цельного негнущегося крыла, в то время как животным с их суставами это доступно.