Echolokace slouží nejenom k navigaci v prostoru, ale také jako způsob dorozumívání. Doposud byla popsána jen u malého množství živočichů jako jsou netopýři či kytovci, kterým slouží k orientaci ve tmě nebo v kalné vodě. Funguje na principu vysílání a následného zachycení odrazu zvuku (živočich většinou vysílá ultrazvukové signály) od okolních předmětů. Podle rychlosti a povahy vráceného zvuku potom jedinec vyhodnotí vzdálenost a rozmístění předmětů v okolí.

První spekulace o možném využití echolokace u plchů – hlodavců připomínajících veverky a žijících převážně na stromech – byly zveřejněny již před několika lety u druhu Typhlomys chapensis. Tato možnost byla odvozována od jejich nefunkčního vidění a schopnosti vysílat ultrazvukové signály. V současné studii publikované v prestižním časopise Science se čínští vědci zaměřili dokonce na čtyři zástupce plchů a provedli u nich sérii experimentů, které tuto dřívější domněnku postupně potvrdily.

Jako na první parametr, který může stvrdit existenci echolokace, se výzkumníci zaměřili na chování a orientaci v prostoru u zkoumaných druhů. Porovnávali, jak si jednotliví živočichové vedou v uměle vytvořeném prostředí plném překážek. Nejprve byla u všech jedinců zaznamenána schopnost vysílat ultrazvukové signály o frekvenci okolo 98 kHz. Ty potom byly živočichy při ohledávání a poznávání prostoru plně využívány. Pokud jim však vědci zacpali uši, nebyli už schopni se v prostoru obstojně orientovat. Po „odšpuntování uší“ se jejich orientační smysl vrátil.

Echolokace jsou schopni například delfíni. Foto: Darin Ashby, usnsplash.com.

Dále vědci pomocí metody podobné výpočetní tomografii u lidí (známé pod zkratkou CT) prozkoumali u jednotlivých druhů plchů seskupení kostí okolo hrtanu. Tyto kosti jsou totiž považovány za klíčové pro vydávání ultrazvukových signálů u netopýrů. Výsledky ukázaly, že všechny druhy mají uspořádání těchto kostí srovnatelné mezi sebou navzájem a podobné s těmi netopýřími; a naopak odlišné od uspořádání u myši a potkana, kteří echolokace schopni nejsou.

Jako poslední byl prozkoumán genetický podklad echolokace. Jeden z genů, který je s tímto fenoménem spojovaný se jmenuje prestin a souvisí s vývojem sluchu. Na základě důkladné analýzy tohoto genu se ukázalo, že echolokace u netopýrů, delfínů a plchů je založena na stejném genetickém základu, tedy že aminokyseliny (písmenka) v genu prestin jsou u jednotlivých živočichů poskládány velmi podobně. Taková situace, kdy se v evoluci vyvine nějaká vlastnost nezávisle na sobě u více nepříbuzných druhů se nazývá konvergentní evoluce a je dána většinou stejným prostředím, ve kterém daní živočichové žijí. Dalším jejím příkladem může být stejný tvar těla u ryb a kytovců (tedy savců) nebo křídla u ptáků, netopýrů a některých dinosaurů.

Snad nejvíce známá je echolokace u netopýrů. Foto: Clement Falize, unsplash.com.

Výsledky studie tak potvrzují nejenom dalšího živočicha schopného tohoto unikátního způsobu dorozumívání a orientace, ale hlavně ukazují, že echolokace byla opakovaně využita v evoluci jako šikovný adaptační mechanismus. Nabízí se tak otázka, zda nám na seznamu živočichů pohybujících se pomocí ultrazvuků ještě nechybí nějaké položky.

Citovaná studie: https://www.science.org/doi/10.1126/science.aay1513

Úvodní foto: Pixabay, pexels.com.