Biolozi i inženjeri napravili su robotskog slepog miša koji emituje sonarne klikove i prima povratne odjeke binauralnim mikrofonima kako bi modelovao foraging ponašanje vrste Micronycteris microtis. U više od 45 probnih preleta na 3‑metarskom šinu robot je detektovao "plen" u 98% slučajeva uz 18% lažnih pozitivnih. Studija podržava ideju da slepi miševi mogu slediti jednostavno pravilo — fokus na jake, stabilne odjeke iznad praga — bez procene orijentacije svakog lista.
Robotski slepi miš otkriva kako prave slepi miševi love u potpunom mraku
The lesser long-nosed bat (Leptonycteris yerbabuenae) is a medium-sized bat found in Central and North America.
Biolozi i inženjeri razvili su robotskog slepog miša koji oponaša ekolokaciju i pomaže da bolje razumemo kako stvarni slepi miševi brzo razlikuju list sa plenom od praznog lista. Ispitivanja pokazuju da jednostavno pravilo — fokus na jake i stabilne odjeke iznad određenog praga — može objasniti kako ove životinje uspešno love u gustim šumama bez procene orijentacije svakog lista.
Kako je robot napravljen
U istraživanju, koje je delimično vodila Inga Geipel (Smithsonian Tropical Research Institute), tim je izgradio funkcionalan robotski model baziran na hipotezama iz Geipelinog dosadašnjeg rada. Robota čini robotska ruka sa ultrazvučnim emiterom koji imituje klikove slepih miševa i binauralni mikrofoni koji služe kao "uši". Cela sprava je montirana na linearni šin dužine ~3 metra koji predstavlja skraćenu putanju leta, omogućavajući kontrolisane, ponovljive merenja u laboratorijskim uslovima.
Common big-eared bat (Micronycteris microtis) eating a freshly-caught dragonfly.Image:Christian Ziegler.
Eksperimentalni dizajn
U simulaciji su korišćeni 3D-štampani kartonski listovi, od kojih je deo imao pričvršćenu kartonsku vretencu dužine ~9 cm kao imaginarni plen. Robot je emitujući sonarne pulseve svakih ~0,5 s snimao povratne odjeke i formirao "echo envelope" koji se bežično slao na kompjuter za analizu. Tim je izveo više od 45 probnih preleta kroz različite konfiguracije listova, sa i bez "plena".
Rezultati i zaključci
Robo‑miš je uspešno detektovao listove sa pričvršćenom vretencem u 98% slučajeva, dok je stopa lažnih pozitivnih identifikacija bila oko 18%. Kritično, model je postigao ove rezultate bez prethodne procene ugla ili orijentacije lista. Analiza je pokazala da jednostavna strategija — praćenje jakih, stabilnih odjeka iznad praga — može biti dovoljna u složenim akustičkim uslovima šume.
Common big-eared bat (Micronycteris microtis) approaching a katydid resting on a leaf.Image: Inga Geipel, Smithsonian Tropical Research Institute.
„Uvek sam u timu za slepe miševe,” rekla je Inga Geipel za Popular Science. „Uvek me nadmudre, uvek me iznenade.”
Koautor Dieter Vanderelst ističe da je vrednost rada upravo u tome što je hipoteza testirana u fizičkom svetu: „Ugrađivanjem pretpostavljene strategije ishrane slepog miša u robota i testiranjem u fizičkom svetu, mogli smo da pitamo može li jednostavno, elegantno rešenje uspeti u kompleksnim akustičkim uslovima.”
Šira perspektiva i prethodni radovi
Ovo istraživanje nadograđuje ranija saznanja o vrsti Micronycteris microtis i doprinosi opštem razumevanju ekolokacije. Prethodna robotska rešenja, poput 2017. "Robat" iz Tel Aviva (točkasti uređaj koji koristi ekolokaciju) i "Bat Bot" (meka krila iz Caltech-a i University of Illinois), fokusirala su se na navigaciju ili letne mehanike. Novi robot je manje impresivan po izgledu, ali daje precizne podatke o sonarnoj percepciji pri pronalaženju plena.
Šta sledi
Autori planiraju da prošire studiju na druge vrste slepih miševa i različite oblike plena kako bi se bolje razjasnilo kako vrste razlikuju vrste plena i prilagođavaju strategije lova. Geipel zaključuje: „Samo ogrebijemo površinu ovde.”
Izvor: Journal of Experimental Biology (studija), izjave za Popular Science. Imena istraživača: Inga Geipel, Dieter Vanderelst i međunarodni tim biologa i inženjera.
Pomozite nam da budemo bolji.
