Учёные из Оксфордского университета считают, что ультразвуковые устройства однажды помогут сократить количество ежей, погибающих под колесами автомобилей. Их идея основана на результатах нового исследования, опубликованного в журнале Biology Letters, которое впервые показало, что ежи способны слышать высокочастотный ультразвук.
Европейский ёж — одно из самых распространённых диких млекопитающих в Европе, однако его численность резко сокращается. В 2024 году Международный союз охраны природы перевёл этот вид в категорию «близких к уязвимому положению». Основной причиной сокращения популяции является дорожное движение: по некоторым оценкам, в результате столкновений с автомобилями погибает каждый третий ёж в некоторых местных популяциях.
Новые данные свидетельствуют о том, что ультразвуковые отпугиватели можно использовать для того, чтобы ежи не выходили на дороги и другие опасные места. До сих пор исследователи не знали, способны ли ежи слышать звуки в этом частотном диапазоне.
Ведущий исследователь, доцент Софи Лунд Расмуссен (Отдел исследований в области охраны дикой природы/факультет биологии Оксфордского и Копенгагенского университетов) сказала: «После того как мы выяснили, что ежи способны слышать ультразвук, следующим шагом станет поиск партнеров в автомобильной промышленности для финансирования и разработки звуковых отпугивателей для автомобилей. Если наши дальнейшие исследования покажут, что можно создать эффективное устройство, которое будет отпугивать ежей от машин, это может существенно снизить угрозу, которую представляет дорожное движение для исчезающего вида — европейского ежа».
Проверка Слуха Ежа
Чтобы изучить слух ежей, исследователи из Оксфордского университета совместно с коллегами из Дании измерили слуховую реакцию ствола головного мозга у 20 реабилитированных ежей из датских центров спасения диких животных. Этот метод позволяет регистрировать электрическую активность между внутренним ухом и головным мозгом с помощью небольших электродов, которые надевают на животных, пока через небольшой динамик воспроизводятся короткие звуковые сигналы.
Измерения показали, что стволы головного мозга ежей реагируют на звуки в диапазоне от 4 до 85 кГц, при этом наиболее чувствительны они к звукам частотой около 40 кГц. Это подтверждает, что ежи способны улавливать ультразвуковые звуки (частота которых превышает 20 кГц) и слышать звуки частотой до 85 кГц. После экспериментов животных осмотрел ветеринар, и на следующую ночь их выпустили в дикую природу.
Строение уха, созданное для восприятия высокочастотных звуков
Исследователи также использовали микрокомпьютерную томографию высокого разрешения для изучения уха умершего ежа (его усыпили после того, как он получил серьёзную травму, попав в крысоловку). С помощью этих снимков команда создала подробную интерактивную 3D-модель уха ежа, которая позволила выявить ранее неизвестные особенности.
Модель показала, что у ежей очень маленькие и плотные косточки среднего уха, а также частично сросшийся сустав между барабанной перепонкой и первой из этих косточек. Такое строение делает цепочку костей более жесткой и позволяет эффективнее передавать высокочастотные звуки — такая особенность часто встречается у животных, например у летучих мышей, которые могут улавливать ультразвук.
Сканирование также показало, что у ежей маленький стремечко (самая маленькая кость среднего уха, соединяющая цепь слуховых косточек с заполненной жидкостью улиткой внутреннего уха). Поскольку маленький и легкий стремечко может вибрировать быстрее, он эффективнее передает высокочастотные звуковые волны. Исследователи также обнаружили, что сама улитка относительно короткая и компактная, что помогает ей обрабатывать ультразвуковые колебания.
Ультразвуковые отпугиватели могут снизить смертность среди ежей
В совокупности эти данные указывают на то, что ультразвуковые отпугиватели потенциально могут быть сконструированы таким образом, чтобы их слышали ежи, но не слышали люди и домашние животные.* Если дальнейшие исследования подтвердят эффективность таких устройств, их можно будет использовать для отпугивания ежей от дорог, а также от других опасностей, таких как газонокосилки-роботы и садовые триммеры.
Доктор Расмуссен добавил: «Наши новые результаты показали, что европейские ежи способны воспринимать широкий диапазон ультразвуковых волн. Теперь возникает интересный вопрос: используют ли они ультразвук для общения друг с другом или для обнаружения добычи — мы уже начали это исследовать».
Соавтор исследования профессор Дэвид Макдональд (Отдел исследований в области охраны дикой природы/факультет биологии Оксфордского университета) сказал: «Особенно волнительно, когда исследования, проводимые в целях охраны природы, приводят к фундаментальным открытиям в области биологии того или иного вида, что, в свою очередь, открывает новые возможности для его сохранения. Теперь главный вопрос заключается в том, реагируют ли ежи на ультразвук так, что это может снизить риск столкновений с газонокосилками-роботами или даже с автомобилями».
В исследовании приняли участие учёные из Оксфордского университета, Музея естественной истории Дании при Копенгагенском университете, городской ветеринарной клиники (Копенгаген), Орхусского университета, университетской больницы Орхуса и Университета Южной Дании.
* Люди слышат в диапазоне 20–20 000 Гц, собаки — в диапазоне 67–45 000 Гц, а кошки — в диапазоне 45–65 000 Гц.
Подписывайтесь, чтобы узнавать новое о науке каждую неделю!