stringtranslate.com

Микробат

Микрорукокрылые составляют подотряд Microchiroptera внутри отряда рукокрылых ( летучие мыши ). Летучих мышей уже давно разделяют на Megachiroptera (многолетучие мыши) и Microchiroptera на основании их размера, использования Microchiroptera эхолокации и других особенностей; молекулярные данные предполагают несколько иное подразделение, поскольку было показано, что летучие мыши представляют собой парафилетическую группу. [1]

Характеристики

Микролетучие мыши имеют длину от 4 до 16 см (1,6–6,3 дюйма). [2] Большинство летучих мышей питаются насекомыми, но некоторые более крупные виды охотятся на птиц, ящериц, лягушек, более мелких летучих мышей или даже рыбу . Лишь три вида летучих мышей питаются кровью крупных млекопитающих или птиц (« летучие мыши-вампиры »); эти летучие мыши обитают в Южной и Центральной Америке.

Хотя большинство летучих мышей-листоносов питаются фруктами и нектаром, название «листоносые» не является обозначением, предназначенным для обозначения предпочтительной диеты среди указанных разновидностей. [3] Три вида следуют за цветением столбчатых кактусов на северо-западе Мексики и юго-западе США на севере северной весной, а затем за цветением агав на юге северной осенью (осенью). [4] Другие летучие мыши-листоносы, такие как Vampyrum Spectrum из Южной Америки, охотятся на различную добычу, например, на ящериц и птиц. Европейские подковоносы, а также калифорнийские листоносы имеют очень сложный листовой нос для эхолокации и питаются в основном насекомыми.

Отличия от мегабатов

Зубной ряд

Вентральный вид зубов летучей мыши.
Вентральный вид черепа летучей мыши со свободным хвостом (род Tadarida ) с рисунком зубов диламдодонта. Образец из коллекции естественной истории Тихоокеанского лютеранского университета.
Зубы летучей мыши, вид спереди
Фронтальный вид черепа летучей мыши со свободным хвостом (род Tadarida ) с клыками. Образец из коллекции естественной истории Тихоокеанского лютеранского университета.

Форма и функции зубов летучих мышей различаются из-за различного рациона, который могут иметь эти летучие мыши. Зубы в первую очередь предназначены для расщепления пищи; следовательно, форма зубов коррелирует с конкретным пищевым поведением. [5] По сравнению с летучими мышами, которые питаются только фруктами и нектаром, летучие мыши демонстрируют ряд диет и классифицируются как насекомоядные , плотоядные , сангвиноядные , плодоядные и нектароядные . [6] В результате этого различия, наблюдаемые между размером и функцией клыков и коренных зубов у летучих мышей в этих группах, различаются.

Разнообразный рацион летучих мышей отражает наличие зубных рядов или щечных зубов, морфология которых заимствована из зубов диламдодонтов, которые характеризуются W-образным эктолофом или стилерной полкой. [7] [ недостаточно конкретно для проверки ] W-образный верхний коренной зуб диламдодонта включает метаконус и параконус, которые расположены в нижней части буквы «W»; в то время как остальная часть буквы W образована гребнями, идущими от метаконуса и паракона к бугоркам стилерной части.

Летучие мыши демонстрируют различия между размером и формой своих клыков и коренных зубов, а также имеют характерные различия в особенностях черепа, которые способствуют их способности эффективно питаться. Плодоядные летучие мыши имеют небольшие шиловидные выступы, короткие молариформные ряды, широкое небо и лицо. Помимо широких лиц, плодоядные летучие мыши имеют короткие черепа, в результате чего зубы располагаются ближе к точке опоры челюстного рычага, что позволяет увеличить силу челюстей. [8] У плодоядных летучих мышей рисунок на коренных зубах также отличается от плотоядных, насекомоядных, нектароядных и сангвиноядных летучих мышей. [6] Напротив, насекомоядные летучие мыши характеризуются более крупными, но меньшим количеством зубов, длинными клыками и укороченными третьими верхними коренными зубами; в то время как у хищных летучих мышей есть большие верхние коренные зубы. Как правило, летучие мыши, которые являются насекомоядными, плотоядными и плодоядными, имеют большие зубы и маленькое небо; однако обратное верно для летучих мышей, питающихся нектарифагами. Хотя существуют различия между размерами неба и зубов летучих мышей, пропорция размеров этих двух структур сохраняется у летучих мышей разных размеров. [6]

Эхолокация

Эхолокация — это процесс, при котором животное производит звук определенной длины волны, а затем слушает и сравнивает отраженное эхо с исходным издаваемым звуком. Летучие мыши используют эхолокацию для формирования изображений окружающей среды и населяющих ее организмов, вызывая ультразвуковые волны через гортань . [9] [10] Разница между ультразвуковыми волнами, производимыми летучей мышью, и тем, что слышит летучая мышь, дает летучей мыши информацию об окружающей среде. Эхолокация помогает летучей мыши не только обнаруживать добычу, но и ориентироваться во время полета. [11]

Производство ультразвуковых волн

Большинство летучих мышей генерируют ультразвук с помощью гортани и излучают звук через нос или рот. [12] Голосовые связки млекопитающих производят звук благодаря эластичным мембранам, из которых состоят эти складки. Для вокализации необходимы эти эластичные мембраны, поскольку они действуют как источник преобразования воздушного потока в волны акустического давления. Энергия поступает к эластичным мембранам из легких и приводит к образованию звука. В гортани расположены голосовые связки , и она образует проход для выдыхаемого воздуха, производящего звук. [13] Звуки летучих мышей имеют частоту от 14 000 до более 100 000 герц , что значительно превышает диапазон человеческого уха (типичным диапазоном человеческого слуха считается диапазон от 20 до 20 000 Гц). Издаваемые вокализации образуют широкий луч звука, используемый для исследования окружающей среды, а также для общения с другими летучими мышами.

Микролетучие мыши с гортанной эхолокацией

Череп летучей мыши
Вентральный вид черепа летучей мыши Florida Freetail ( Tadarida cyanocephala ), выделяющий шилогиальную и барабанную кости. Образец из коллекции естественной истории Тихоокеанского лютеранского университета.

Гортанная эхолокация является доминирующей формой эхолокации у летучих мышей, однако это не единственный способ, которым микробы могут производить ультразвуковые волны. Было показано, что, за исключением неэхолокирующих и гортанно-эхолокирующих летучих мышей, другие виды летучих мышей и мегалетучих мышей производят ультразвуковые волны , хлопая крыльями, щелкая языком или используя нос. [9] Летучие мыши, использующие гортанную эхолокацию, обычно производят ультразвуковые волны своей гортанью, которая специализируется на воспроизведении звуков короткой длины . Гортань расположена на краниальном конце трахеи и окружена перстнещитовидными мышцами и щитовидным хрящом . Для справки, у человека это место, где находится кадык . Фонация ультразвуковых волн производится за счет колебаний голосовых перепонок в выдыхаемом воздухе. Интенсивность вибрации этих голосовых связок варьируется в зависимости от активности и разных видов летучих мышей. [14] Характерной чертой гортанных эхолокирующих микробов, которая отличает их от других эхолокационных микробов, является сочленение их шилогиальной кости с барабанной костью . Шилогиальные кости являются частью подъязычного аппарата , поддерживающего горло и гортань. Барабанная кость образует дно среднего уха . Помимо связи между шилогиальной костью и барабанной костью, которая является индикатором гортанной эхолокации микробов, еще одним окончательным маркером является наличие уплощенной и расширенной шилогиальной кости на краниальном конце. [10]

Микролетучие мыши, которые используют гортанную эхолокацию, должны быть в состоянии различать разницу между импульсом, который они производят, и возвращающимся эхом, которое следует за ним, будучи способными обрабатывать и понимать ультразвуковые волны на уровне нейронов , чтобы точно получать информацию об окружающей среде и ориентация в нем. [9] Соединение между шилогиальной костью и барабанной костью позволяет летучей мыши нервно регистрировать исходящие и входящие ультразвуковые волны, производимые гортанью . [11] Кроме того, шилогиальные кости соединяют гортань с барабанными костями через хрящевую или волокнистую связь (в зависимости от вида летучих мышей). Механически значение этого соединения состоит в том, что оно поддерживает гортань, прикрепляя ее к окружающим перстнещитовидным мышцам , а также приближает ее к полости носа во время фонации . Шилогиальные кости часто редуцированы у многих других млекопитающих, однако они более выражены у летучих мышей, осуществляющих гортанную эхолокацию, и являются частью подъязычного аппарата млекопитающих. Подъязычный аппарат участвует в дыхании, глотании и фонации у летучих мышей, а также у других млекопитающих. Важной особенностью костного соединения у гортанно-эхолокирующих микробов является расширенное сочленение вентральной части барабанных костей и проксимального конца шилогиальной кости, который огибает ее, образуя это соединение. [9]

Классификация

Серия румынских почтовых марок. Изображены летучие мыши (сверху вниз и слева направо): большая мышеуха , малая подковообразная , бурая ушастая , обыкновенный нетопырь , большая вечерница и барбастель , румынская почтовая миниатюра. лист, 2003 г.

Хотя летучих мышей традиционно делят на мега- и микро-летучих мышей, недавние молекулярные данные показали, что надсемейство Rhinolophoidea генетически больше связано с мега-летучими мышами, чем с микро-летучими мышами, что указывает на то, что микро-летучие мыши являются парафилетическими. Для разрешения парафилии летучих мышей рукокрылые были перераспределены на подотряды Yangochiroptera (в который входят Nycteridae, vespertilionoids, noctilionoids и emballonuroids) и Yinpterochiroptera , в который входят многолетучие мыши, ринопоматиды, Rhinolophidae и Megadermatidae. [1]

Это классификация по Симмонсу и Гейслеру (1998):

Надсемейство Emballonuroidea.

Надсемейство Rhinopomatoidea.

Надсемейство ринолофоидеа.

Надсемейство Vespertilionoidea.

Надсемейство Molossoidea.

Надсемейство Nataloidea.

Надсемейство Noctilionoidea.

Рекомендации

  1. ^ ab Тилинг, EC; Мэдсен, О.; Ван де Буше, РА; де Йонг, WW; Стэнхоуп, MJ; Спрингер, М.С. (2002). «Парафилия микробных летучих мышей и конвергентная эволюция ключевой инновации в ринолофоидных микробных летучих мышах Старого Света». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (3): 1431–1436. Бибкод : 2002PNAS...99.1431T. дои : 10.1073/Pnas.022477199. ПМК  122208 . ПМИД  11805285.
  2. ^ Уитакер, Дж. О. младший, Даннелли, Х. К. и Прентис, Д. А. (2004) Хитиназа у насекомоядных летучих мышей. Журнал. Маммология, 85, 15–18.
  3. ^ Летучие мыши мира Уокера, Рональд М. Новак (1994)
  4. ^ Естественная история пустыни Сонора, под редакцией Стивена Филлипса и Патрисии Комус, Калифорнийский университет Press, Беркли, стр. 464
  5. ^ Эванс, Арканзас (2005). Связь морфологии, функции и износа зубов у микрорукокрылых. Биологический журнал Линнеевского общества, 85 (1), 81–96. doi:10.1111/j.1095-8312.2005.00474.x
  6. ^ abc Фриман, Патрисия В., «Форма, функция и эволюция черепов и зубов летучих мышей» (1998). Статьи по природным ресурсам. 9.
  7. ^ Майерс, П., Р. Эспиноза, К.С. Парр, Т. Джонс, Г.С. Хаммонд и Т.А. Дьюи. 2018. https://animaldiversity.org Сеть разнообразия животных ].
  8. ^ Фриман, PW (1988). «Плодоядные и животноядные летучие мыши (Microchiroptera): зубные и черепные адаптации». Биологический журнал Линнеевского общества , 33 (3), 249–272.
  9. ^ abcd Дэвис, Калина Т.Дж.; Марианто, Ибну; Росситер, Стивен Дж. (01 января 2013 г.). «Эволюционное происхождение ультразвукового слуха и гортанной эхолокации у летучих мышей, выведенное на основе морфологического анализа внутреннего уха». Границы в зоологии . 10 (1): 2. дои : 10.1186/1742-9994-10-2 . ISSN  1742-9994. ПМЦ 3598973 . ПМИД  23360746. 
  10. ^ аб Райхард, Джонатан Д.; Товарищи, Спенсер Р.; Франк, Александр Дж.; Кунц, Томас Х. (1 ноября 2010 г.). «Терморегуляция во время полета: температура тела и ощутимая теплопередача у свободно живущих бразильских летучих мышей со свободным хвостом (Tadarida brasiliensis)». Физиологическая и биохимическая зоология . 83 (6): 885–897. дои : 10.1086/657253. ISSN  1522-2152. PMID  21034204. S2CID  1028970.
  11. ^ аб Берке, Джеральд С.; Лонг, Дженнифер Л. (1 января 2010 г.). «Функции гортани и производство звуков». В Брудзинском, Стефан М. (ред.). Справочник по поведенческой нейронауке . Справочник по вокализации млекопитающих. Интегративный нейробиологический подход. Том. 19. Эльзевир. стр. 419–426. дои : 10.1016/B978-0-12-374593-4.00038-3. ISBN 9780123745934.
  12. ^ Хеденстрем, Андерс; Йоханссон, Л. Кристоффер (01 марта 2015 г.). «Полет летучей мыши: аэродинамика, кинематика и морфология полета». Журнал экспериментальной биологии . 218 (5): 653–663. дои : 10.1242/jeb.031203 . ISSN  0022-0949. ПМИД  25740899.
  13. ^ Холбрук, Калифорния; Одланд, Г.Ф. (1 мая 1978 г.). «Коллагеновая и эластичная сеть в крыле летучей мыши». Журнал анатомии . 126 (Часть 1): 21–36. ISSN  0021-8782. ПМЦ 1235709 . ПМИД  649500. 
  14. ^ Симмонс, Нэнси Б.; Сеймур, Кевин Л.; Хаберсетцер, Йорг; Ганнелл, Грегг Ф. (19 августа 2010 г.). «Вывод об эхолокации у древних летучих мышей». Природа . 466 (7309): Е8. Бибкод : 2010Natur.466E...8S. дои : 10.1038/nature09219 . ISSN  0028-0836. ПМИД  20724993.

Внешние ссылки