Fladdermöss kan manövrera på små ytor bättre än något annat flygande djur. De använder inte bara ekopejling och synen när de flyger, utan också känselsinnet. Mikroskopiska hår på vingarna registrerar luftflödet och skickar informationen vidare till hjärnan. Nu har forskare kartlagt hur nervbanorna går mellan vingar och hjärna. Foto: Nickolay Hristov/Science

Känseln gör fladdermöss till mästerflygare

Publicerad

Fladdermöss känner med vingarna – och det gör dem till världens skickligaste flygare. Nu har forskare kartlagt fladdermusvingarnas känselsinne.

Inga andra djur kan manövrera i luften lika skickligt som fladdermöss. Deras tunna flyghud är utspänd mellan de långa fingrarna, benen, kroppen och svansen. Ingenjörer världen över – inte minst i Europa och USA – försöker härma deras och andra luftakrobatiska djurs flygteknik när de konstruerar framtidens spiondrönare: centimeterstora insektliknande robotar med flaxande vingar som ska kunna ta sig in överallt (så kallade MAVs – Micro Air Vehicles).

För några år sedan upptäckte en amerikansk forskargrupp att fladdermössen inte bara använder hörseln och synen när de flyger. Känseln är också ett viktigt sinne. På vingarna sitter mängder med mikroskopiska hår, som känner av luftflödet över vingarna.

– I försök behandlades fladdermössens vingar med hårborttagningsmedel och sedan fick de flyga i en hinderbana. Forskarna upptäckte då att fladdermössen gjorde lite vidare svängar och fick lite längre bromssträcka när de inte hade håren kvar. De flög långsammare och inte lika modigt som vanligt, för de fick inte den respons från vingarna som de brukar få. Finjusteringen försvann, berättar Johan Eklöf, fladdermusexpert som tidigare forskat om fladdermössens synsinne vid Göteborgs universitet.

Tanken är inte ny

Delvis samma forskargrupp har nu undersökt hårsäckarna på vingarna närmare för att se vilken typ av nervceller som är kopplade till dem, och hur de sedan skickar signalerna vidare till hjärnan.

– Egentligen är det ingen ny idé, detta att fladdermössen känner sig fram med vingarna. Det var faktiskt det man trodde redan på 1700-talet, innan idén om ekopejlingen kom, säger Johan Eklöf.

Och nu har forskarna alltså visat att 1700-talsmänniskorna trodde rätt. Fladdermöss känner i allra högsta grad med vingarna. Och det har de inte nytta av bara när de flyger, för fladdermöss använder sina vingar till flera saker; de hanterar sina ungar och fångar byten med dem.

– När ungarna är nyfödda kan föräldrarna göra som en liten vagga av sin flexibla flyghud, där ungen får ligga. När de jagar skopar de in insekter med vingarna. Ofta lyfter de upp flyghuden mellan bakfötterna som en liten håv och för bytet till munnen, säger Johan Eklöf.

Luftvirvlar ger lyftkraft

Nu har de amerikanska forskarna kunnat konstatera att fladdermössens flyghud bland annat har många fler tryckkänsliga så kallade Merkelceller än däggdjurshud vanligtvis har.

De konstaterar också att känselcellerna sitter särskilt tätt på vingarnas framkant.

– Att de är mest känsliga där kan bero på att de har nytta av de luftvirvlar som bildas just där. De så kallade framkantsvirvlarna har nämligen visat sig öka lyftkraften signifikant. Om de kan känna av de virvlarna noggrant kan de också utnyttja lyftkraften maximalt, säger Shervin Bagheri, strömningsfysiker vid Kungliga Tekniska Högskolan.

Biomimetik

Den gren av ingenjörsvetenskapen som tar idéer från växt- och djurvärlden för att försöka fylla mänsklighetens behov kallas biomimetik. Vid sidan av de ingenjörer som konstruerar MAVs finns också de som försöker skapa sensorer i form av konstgjorda hår, berättar Shervin Bagheri.

– De konstruerar styva fibrer i mikrometerstorlek, som kan böjas och är kopplade till ett mätinstrument som känner av vridmomentet i botten av fibern. På så sätt kan det konstgjorda hårstrået ge en uppfattning om den luft- eller vattenström som omger det och som man är intresserad av, säger Shervin Bagheri.

Om man kombinerade de flygande robotarna med de konstgjorda känselhåren skulle man kunna få något som liknar en fladdermus – som alltefter luftflödet kan justera vingarnas läge och form blixtsnabbt under själva flygningen. Men Shervin Bagheri känner inte till någon som gjort detta ännu.

– I den här studien har forskarna kartlagt nervcellerna och hur nervbanorna går från vingen till hjärnan. I nästa steg skulle man vilja veta hur informationen processas och används, det vill säga vilka signaler som sedan går tillbaka till vingarnas muskler, säger Anders Hedenström, biolog vid Lunds universitet, som gjort strömningsmekaniska experiment på fladdermöss.

Studien är publicerad i tidskriften Cell Reports.

Lokal. Lättanvänd. Opartisk. Ladda ner appen nu!

Hämta SVT Nyheter i App StoreLadda ned SVT Nyheter på Google Play

Så arbetar vi

SVT:s nyheter ska stå för saklighet och opartiskhet. Det vi publicerar ska vara sant och relevant. Vid akuta nyhetslägen kan det vara svårt att få alla fakta bekräftade, då ska vi berätta vad vi vet – och inte vet. Läs mer