Щури мають «магічну» здатність переміщувати матерію за допомогою звукових хвиль

Вчені ламають голову над призначенням ультразвукових вокалізацій (УСВ), які видають гризуни, відколи ці звуки вперше були виявлені в 1950-х роках. Широко визнана теорія припускає роль у соціальній комунікації та малює картину гризунів, які використовують ці звуки, щоб залучити партнерів.

Гризуни та ультразвукова вокалізація

Доктор Едуардо Меркадо III, професор психології Коледжу мистецтв і наук Університету Буффало, пропонує новий погляд на USV гризунів. За словами доктора Меркадо, коли гризуни видають ці звуки, метою є не романтика, а щось зовсім інше.

«Це явище ніколи раніше не спостерігалося або, я думаю, навіть підозрювалося, ні в одній тварині», — сказав доктор Меркадо. «Вони створюють нові шляхи передачі інформації, маніпулюючи своїм середовищем і контролюючи молекулярну взаємодію частинок навколо них».

Ця радикальна ідея може мати широкі наслідки, можливо, призвести до інноваційних методів лікування психологічних розладів і розвитку технологій. Можна навіть уявити, що ці розумні гризуни мають навики джедаїв, як жартівливо припускає Меркадо. Це майже так, ніби вони практикують певну форму «магії», маніпулюючи своїм середовищем на свою користь.

Відкриття, натхненне співом китів

Доктор Меркадо вивчив пісні горбатих китів і привів до його революційної гіпотези. Під час зустрічі з ультразвукової вокалізації він визнав певні невідповідності в поведінці гризунів, які не зовсім узгоджувалися з поширеною думкою про призначення USV. Гризуни досліджують навколишнє середовище за допомогою своїх вусів, візуального сканування та безперервного нюхання.

Цікаво, що доктор Меркадо виявив, що дослідження, які відстежували нюхання разом із вокалізацією, показали, що гризуни негайно нюхають повітря після кожного USV. Чи може бути, що ці дві дії взаємопов’язані?

Як щури можуть використовувати ультразвукові звуки

Віброакустика, поле, пов’язане з ультразвуковими коливаннями, використовує звук для маніпулювання кластерами частинок. Проводячи паралелі, доктор Меркадо припускає, що гризуни можуть використовувати свої ультразвукові звуки для створення скупчень запахів у повітрі, тим самим підвищуючи свою здатність виявляти хімічні речовини в повітрі, такі як феромони.

«Це може бути випадковим збігом або це може свідчити про те, що вони функціонально пов’язані», — сказав доктор Меркадо. «Я знав, що методи використання ультразвуку для маніпулювання частинками використовуються у сфері віброакустики, і відразу подумав, що це також може працювати для тварин».

У гризунів ця маніпуляція полегшила б людям виявляти та ідентифікувати інших у своїй соціальній сфері – відрізняючи друзів від незнайомців і конкурентів з кращою точністю. Це означає, що, вимовляючи ультразвукові звуки, щури допомагають собі відчути запахи в навколишньому середовищі.

Наслідки для здоров’я людини

Вокалізація гризунів допомогла у вивченні людських розладів, пов’язаних зі спілкуванням, емоційною обробкою та соціальною поведінкою. Розуміння таких станів, як тривога, депресія, шизофренія, хвороба Паркінсона та аутизм, просунулося завдяки результатам досліджень вокалізації гризунів.

«Гризуни знаходяться в авангарді біологічних досліджень», — сказала співавтор дослідження Джессіка Чжоу, студентка-дослідник Гарвардського університету. «Гризуни, особливо щури та миші, є неоспіваними героями наукового світу».

Їхній внесок у біологічні дослідження може розширитися, якщо ця інтригуюча гіпотеза справджується.

Еволюція складних когнітивних процесів

Цікава еволюційна перспектива ілюструє, як нюх, який використовується для дослідження, стимулював еволюцію більш складних когнітивних процесів, включаючи увагу та пам’ять. Глибше розуміння цієї системи може дати розуміння еволюції цих важливих когнітивних функцій. Незважаючи на те, що потенційне використання USV для гризунів у наукових дослідженнях є значним, необхідно вирішити кілька проблем, щоб повністю використати їх переваги.

Щоб емпірично перевірити гіпотезу доктора Меркадо на різних видах гризунів і в умовах навколишнього середовища, необхідні ретельні експериментальні схеми. Крім того, прогрес в акустичних технологіях може покращити нашу здатність фіксувати й аналізувати ці ультразвукові частоти з більшою точністю.

Щури, звуки та нові інновації

Майбутній шлях потребує відкритості та відданості інноваціям. Наступні кілька років можуть виявитися ключовими для підтвердження того, чи справді гризуни маніпулюють своїм хімічним середовищем, чи має місце інший невідомий фактор. Розуміння цього процесу може сприяти розвитку нових технологій.

Проводячи паралель до того, як розуміння зору нічних тварин призвело до розробки окулярів нічного бачення, автори припускають, що визнання причин інтригуючого використання гризунами звуку може прокласти шлях до технологій звукових маніпуляцій із застосуванням наночастинок. Дослідження опубліковано в журналі Neuroscience & Biobehavioral Reviews.