בקטנה: מחקר חדש שיצא היום ונערך באוניברסיטת תל אביב הראה כי כדי לנווט במסלולי תעופה קבועים ומוכרים עטלפים נסמכים על ידע קודם אודות משך הזמן שייקח להם להגיע ליעדם.
אחת המשימות המורכבות העומדת בפני בעלי חיים היא איך לנווט ביעילות בסביבתם. העטלפים במיוחד בולטים בכושר ניווט מרשים, החל מתעופה יומית של כמה קילומטרים בחיפוש אחר אוכל, וכלה במסע של אלפי קילומטרים בעונות נדידה. בעוד במיני עטלפים מסוימים ראייה היא חוש עיקרי ושימושי בניווט (בניגוד לדעה הרווחת, עטלפים בהחלט רואים), במינים אחרים, להם ראייה מוגבלת מאוד, הסונאר משחק תפקיד חשוב ביותר. בסונאר, הנקרא גם אקולוקציה, העטלף מפיק צלילים ומשתמש בהדים החוזרים לאוזניו כדי לבנות תמונה תלת-ממדית של העולם.
אז איך בדיוק עובד הניווט באקולוקציה? קיימות מספר תיאוריות בקשר לכך. לפי אחת מהן, הנקראת "ציון דרך", העטלף מנווט על ידי זיהוי של עצמים קבועים לאורך המסלול  להם יש הד ייחודי, המאפשר לו לזהות אותם. כך הוא יכול לדעת איפה הוא נמצא ולאיזה כיוון לעוף (למשל, "בעץ שסק אני פונה ימינה"). תיאוריה אחרת, בשם "זרם מידע סטטיסטי", מציעה כי העטלף לא מנווט על ידי זיהוי עצמים ספציפיים, אלא לפי המרחק בין עצמים במסלול התעופה שלו. כשהעטלף מפיק קריאות אקולוקציה בזמן תעופה, המיקום שלו משתנה מרגע לרגע, לכן ההדים שחוזרים אליו בכל קריאה משתנים גם כן. למעשה, מחקרים מראים כי דבורים, נמלים ואפילו בני אדם, משתמשים באסטרטגיה דומה עם חוש הראיה. לדוגמה, אם אנחנו נוסעים במכונית ורואים את העצים לצד הכביש חולפים לנגד עינינו בקצב אטי, נעריך את המהירות שלנו כאטית ואת המרחק שעברנו כקצר יותר לעומת מצב בו העצים יחלפו לנגד עינינו בקצב מהיר. תאוריה נוספת הינה "זרם מידע אנליטי". מהפרש הזמן שעובר בין הפקת הקריאה לבין קבלת ההד, העטלף יכול לחשב את המרחק שלו מעצם. כשהעטלף נע לכיוון העצם וקורא ברצף, הפרשי הזמנים מהקריאה להד מתקצרים והעטלף יכול להסיק את המרחק שעבר. בעצם, העטלף יכול להשתמש בעצמים לאורך מסלול התעופה שלו כדי לדעת תמיד את המרחק שהוא עבר, עד המטרה. לבסוף, לפי התאוריה האחרונה, הנקראת "ניווט עיוור", העטלף מחשב את מיקומו הנוכחי על סמך מידע פנימי בלבד, כמו משך הזמן שבו הוא כבר עף או מהירות התנועה שלו. נמלים למשל משתמשות בשיטה זו כאשר יש מעט מאוד מידע חיצוני, וכך עושים גם בני אדם (למשל על ידי ספירת צעדים בעת ניווט).
מחקר חדש שנערך על-ידי גל אהרון במעבדה של פרופ'  יוסי יובל באוניברסיטת תל אביב בדק באילו משלושת האסטרטגיות הללו העטלפים משתמשים בזמן תעופה. הם בחנו את הניווט של עטלפים מהמין עטלפון לבן-שוליים (Pipistrellus kuhlii) לאורך מסלול תעופה ישר ומוכר, מצב המדמה את התעופה של עטלפים בטבע לאזורי אוכל קבועים מדי לילה. בניסוי העטלפים עפו בתעלה באורך 40 מטר, לאורכה הוצבו מוטות במרחקים קבועים. במשך שלושה שבועות הוצבה פלטפורמה במרכז התעלה ועליה הונח פרס אוכל. בסיום שלושת השבועות, החוקרים הוציאו את הפלטפורמה וגילו כי העטלפים ממשיכים לחפש אותה במקום בו היא הייתה קודם לכן. אז באיזו אסטרטגיה העטלפים השתמשו כדי לנווט אל הפלטפורמה - ציון דרך, זרם מידע סטטיסטי/אנליטי, או ניווט עיוור?
בשביל לבדוק האם העטלפים משתמשים ב"זרם מידע סטטיסטי", החוקרים שינו את המרחק בין המוטות  שהוצבו לאורך המסלול - כך הם שינו את הקצב בו ה"עצים" חולפים לנגד אוזניהם של העטלפים, מה שאמור לגרום להם לא להעריך נכונה את המרחק שהם עוברים. גם אחרי השינוי, העטלפים המשיכו לחפש את הפלטפורמה באותו מקום. בשביל לבדוק האם העטלפים משתמשים ב"זרם מידע אנליטי", הוציאו את המוטות לחלוטין, כך שלא יהיה לעטלף מידע חיצוני אודות המרחק שעבר. גם כאן, העטלפים לא התבלבלו וחיפשו את הפלטפורמה באותו מקום. אם כך, נראה כי הם לא השתמשו בזרם מידע סטטיסטי או אנליטי בכדי להעריך את המרחק לפלטפורמה.
בשלב הבא, בחנו החוקרים האם העטלפים משתמשים באסטרטגיית "ציון דרך". למשל, ייתכן שהעטלפים השתמשו בציוני דרך כמו בליטות על קיר התעלה על מנת לנווט. בשביל לבחון זאת, כל התעלה בה עפו העטלפים - שלמעשה הייתה חלק קצר ותחום מתעלה ארוכה בהרבה -  הוסטה ב-10 מטר קדימה. אם העטלפים אכן היו מסתמכים על ציוני דרך, היינו מצפים שהם יחפשו את הפלטפורמה במקום הלא נכון. אלא שהחוקרים גילו כי לאחר השינוי - המרחק בו העטלפים חיפשו את הפלטפורמה הוסט ב-10 מטר קדימה יחד עם התעלה. מכך החוקרים הסיקו כי העטלפים לא השתמשו גם באסטרטגיית "ציון דרך".
לאחר שהחוקרים הוכיחו כי העטלפים לא משתמשים באסטרטגיית "זרם מידע אקוסטי/אנליטי" או "ציון דרך", הם בדקו האם הם משתמשים באסטרטגיה האחרונה - "ניווט עיוור" - ולפי איזה מידע הם עושים זאת. לשם כך, הם השפיעו על מהירות התעופה של העטלפים על ידי הנחת משקולת קטנה על הגב שלהם (מה שגרם להם להגביר את מהירות התעופה). מה יקרה כאשר העטלפים יאולצו לעוף מהר יותר מהרגיל? זה תלוי במידע עליו הם מסתמכים בניווט. אפשרות אחת היא שהעטלפים מסתמכים בניווטם על חישוב זמן התעופה עד למטרה, בהתבסס על תעופות קודמות. במקרה זה, הגברת המהירות תגרום להם לחפש את הפלטפורמה רחוק יותר ממיקומה המקורי, שכן הם יעברו מרחק גדול יותר באותו פרק זמן. אפשרות אחרת היא שהעטלפים נסמכים על מהירות תעופתם בזמן הניווט. אם זה המצב, הגברת מהירות התעופה לא תשפיע על המקום בו יחפשו את המטרה - כיוון שהם יתחשבו בה בניווט. לבסוף, אם העטלפים משתמשים באסטרטגיה של חישוב תנועות כנפיים או כמות האנרגיה שהם הוציאו, הם יחפשו את המטרה קרוב יותר משהייתה - כי שני המדדים האלה עולים בתעופה מהירה.
החוקרים גילו כי הגברת מהירות התעופה של העטלפים גרמה להם לחפש את הפלטפורמה רחוק יותר ממיקומה המקורי. תוצאות אלו הביאו אותם למסקנה כי העטלפים הסתמכו בניווטם על "ניווט עיוור", שחושב בעיקר לפי זמן התעופה המוערך עד למטרה.
לסיכום, תוצאות המחקר הכריעו בין שלוש התיאוריות השונות בדבר דרכי הניווט של עטלפים, והראו כי הם משתמשים באסטרטגיית "ניווט עיוור" על מנת למצוא את ייעדם. החוקרים הצליחו גם להבחין בין הצורות השונות של ניווט עיוור, והראו כי העטלפים משתמשים בזמן התעופה שבדרך כלל לוקח להם להגיע למטרה על מנת להתמצא במרחק ולמצוא אותה בשנית.

לקריאה נוספת

למאמר המקורי:
Aharon et al., 2017. Bats Use Path Integration Rather Than Acoustic Flow to Assess Flight Distance along Flyways

בתמונה: עטלפון לבן-שוליים. קרדיט: ערן עמיחי.