12
TEMAT I
„ABC wiedzy o nietoperzach”
PODSTAWOWE INFORMACJE
Większość informacji pochodzi z książki „Nietoperze Polski” autorstwa Konrada Sachanowicza
i Mateusza Ciechanowskiego (MULTICO Oficyna Wydawnicza, Warszawa 2005) /patrz: Część V.
Wykaz materiałów źródłowych/
Gatunki nietoperzy, zamieszczone na tytułowym slajdzie, przedstawia poniższa tabela.
Mroczek pozłocisty
Mopek
Nocek orzęsiony
Nocek duży
Gacek szary
Mroczek posrebrzany
Nocek Natterera
Podkowiec duży
Gacek brunatny
Nocek Bechsteina
Karlik malutki
Podkowiec mały
I. Budowa ciała nietoperzy
/Slajdy nr 5-10/
Gatunki nietoperzy, zamieszczone na slajdach: 4 – sierść mroczka pozłocistego, 4 – samica borowca
wielkiego z młodym, 8 – podkowiec mały, 9 – gacek szary (góra) i borowiec wielki (dół).
Nietoperze są jedynymi ssakami zdolnymi do aktywnego lotu. Błoniaste skrzydła
nietoperzy to zrośnięte z sobą dwie warstwy skóry, rozpiętej na kościach śródręcza i czterech
(II-V) palców. Skóra ta jest unaczyniona i unerwiona. Jedynym wolnym palcem jest kciuk,
zakończony pazurem, który wykorzystywany jest m.in. podczas poruszania się po ścianach
kryjówki. Pozostałe palce są wydłużone i pozbawione pazurów. Nietoperze, które polują
wśród przeszkód (roślinności, skał itp.) mają skrzydła przystosowane do wolnego i zwrotnego
lotu – krótkie i szerokie (np. gacki). Te, które polują z dala od przeszkód (na otwartej
przestrzeni) i zwykle na dużej wysokości, mają skrzydła długie i wąskie (np. borowce). Błona
ogonowa pełni funkcję steru podczas lotu oraz ułatwia chwytanie zdobyczy. Wzdłuż krawędzi
błony ogonowej przebiega chrzęstne zgrubienie zwane ostrogą. U niektórych gatunków
na zewnątrz od ostrogi odchodzi niewielki, skórny płatek. Zrosty kręgów, żeber i mostka
w obrębie kręgosłupa usztywniają przód ciała podczas lotu. Silnie rozwinięta jest łopatka.
Kończyny tylne odchodzą na boki; panewka miednicy, skierowana jest ku górze, a nie
ku dołowi jak u innych ssaków. Stopy odwrócone są do tyłu o 180º, a palce zakończone
pazurami. Wyjątkową cechą w ich budowie jest tzw. system bloczkowy, czyli specjalny układ
ścięgien (ścięgno mięśnia zginającego pazura), który powoduje samoistne zaciskanie się
palców stóp pod obciążeniem (ciężarem ciała wiszącego nietoperza). Dzięki niemu nietoperze
nie męczą się wisząc głową w dół, bowiem nie wykorzystują do tego mięśni.
U większości krajowych gatunków nietoperzy uszy są małe, ale dobrze widoczne.
Wyjątkowo duże uszy posiadają gacki, u których sięgają one ¾ długości ich ciała. Osobliwym
tworem w uchu nietoperzy jest skórny wyrostek zwany „koziołkiem”, który może mieć różny
kształt, zależnie od gatunku nietoperza. Prawdopodobnie odgrywa on ważną rolę podczas
echolokacji, ale jego funkcja jest bardzo słabo poznana.
Kształt nozdrzy jest bardzo zróżnicowany. Oczy są małe i ciemne. W uzębieniu
zwracają uwagę duże kły, które umożliwiają nietoperzom wbicie się w twarde, chitynowe
13
powłoki ciała ich ofiar. Liczba zębów jest różna u poszczególnych gatunków i zawiera się
w granicach 23-38.
Brak wyraźnego dymorfizmu płciowego; samice są zwykle nieco większe od samców.
II. Nietoperze owocożerne i owadożerne
Wspólną cechą wszystkich nietoperzy jest podobna, ogólna budowa ciała oraz przeważnie
nocny tryb życia. Nietoperze zasiedlają wszystkie kontynenty z wyjątkiem Antarktydy;
brak ich również na niektórych wyspach. Dzielą się na dwa podrzędy:
(1) Megachiroptera, zwane „Nietoperzami owocożernymi”. Wyróżniamy tu tylko jedną
rodzinę – rudawkowate (Pteropodidae). Zasiedlają one strefę tropikalną Starego
Świata (Afryka z Madagaskarem, Azja, Wyspy Południowego Pacyfiku, Australia).
Odżywiają się owocami, nektarem i pyłkiem kwiatów. Bardzo dobrze widzą
w ciemności (mają duże oczy) i mają bardzo dobry węch. Dzięki tym zmysłom
orientują się w przestrzeni i wyszukują pokarm. Nie posługują się echolokacją, ale są
wyjątki. Należy do nich największy nietoperz świata – rudawka olbrzymia
Pteropus vampyrus, o rozpiętości skrzydeł 1,7 m i masie do 1 kg. Rudawka olbrzymia
występuje w południowo-wschodniej Azji.
(2) Microchiroptera, zwane „Nietoperzami owadożernymi”. Wyróżniamy tu 18 rodzin,
w tym dwie, do których należą nietoperze występujące w Polsce – mroczkowate
(Vespertilionidae) i podkowcowate (Rhinolophidae) Zasiedlają one wszystkie
kontynenty z wyjątkiem Antarktydy; brak ich również na niektórych wyspach.
Należące do tej grupy nietoperze znacznie różnią się pod względem pokarmu, którym
mogą być: stawonogi (owady, pajęczaki i in.), drobne kręgowce (mniejsze nietoperze,
gryzonie, żaby, jaszczurki, ptaki, ryby), owoce, nektar i pyłek kwiatów, czy też –
w przypadku wampirów – krew ptaków i ssaków. Trzy gatunki wampirów występują
tylko w Ameryce Środkowej i Południowej. Orientują się w przestrzeni dzięki
zdolności do echolokacji, a więc z wykorzystaniem zmysłu słuchu. Należy do nich
najmniejszy nietoperz świata – ryjkonos malutki Craseonycteris thonglongyai,
o rozpiętości skrzydeł 15 cm i masie 2 g, który występuje w Tajlandii i Mianmarze.
Ryjkonos malutki został odkryty dopiero w 1973 roku. Nie ma ogona, a jego nozdrza
otacza narośl w kształcie świńskiego ryjka. Żywi się owadami.
III. Pokarm krajowych gatunków nietoperzy
Pokarm wszystkich krajowych gatunków nietoperzy to stawonogi, głównie owady
i pajęczaki. Jedynie borowiec olbrzymi, który zalatuje do nas wyjątkowo, poluje także (dane
z Włoch i Hiszpanii) na drobne ptaki wróblowe, np. modraszki i rudziki. Informacje na temat
ofiar nietoperzy pochodzą m.in. z analizy ich resztek zawartych w odchodach tych ssaków.
Nietoperze spożywają duże ilości pokarmu, z powodu niekorzystnych energetycznie
proporcji ciała (mała masa w stosunku do dużej powierzchni); muszą zaspokoić potrzeby
energetyczne związane z szybkim tempem metabolizmu oraz dużą aktywnością. Jeden
nietoperz w ciągu nocy zjada nawet kilkaset owadów; średnio zjada pokarm o masie równej
połowie swojej masy ciała (karmiące samice więcej – nawet ¾ masy ciała). Z tego samego
powodu nietoperze nie są „wybredne”, ale ich dieta zmienia się zależnie od dostępnego
pokarmu (sezonowo, pory nocy itp.).
Nietoperze, które chwytają ofiary w powietrzu, rzadko łapią je bezpośrednio
pyszczkiem. Najczęściej ofiara jest zagarniana błoną lotną lub ogonową, po czym nietoperz
sięga po nią zębami.
14
IV. Echolokacja
Definicja echolokacji wg Encyklopedii biologicznej: „Echolokacja – sposób orientacji
niektórych zwierząt, które mają zdolność do wydawania ultradźwięków i odbierania echa
powstałego z ich odbicia od różnych obiektów w otoczeniu. Zdolność e. cechuje nietoperze,
niektóre ptaki (tłuszczaki i jerzyki) oraz delfiny. Proste sposoby e. wykazują też żyjące na
Madagaskarze tenreki (Tenrecidae) oraz ryjówki (Sorex), które potrafią wykrywać echo
odbite od różnych obiektów. Nietoperze wydają ultradźwięki w postaci serii bardzo krótkich
pisków (...), co pozwala im bardzo dokładnie określać odległość do latających w nocy ciem,
na które głównie polują. Ultradźwięki u nietoperzy powstają w wyspecjalizowanej krtani (...).
Do wykrywania echa służą nietoperzom bardzo duże uszy umożliwiające dokładną ocenę
kierunku fali ultradźwiękowej. Dzięki skurczom specjalnych mięśni wewnątrz ucha
środkowego podczas wydawania każdego pisku nietoperz może obniżyć czułość ucha tak,
że wrażliwy aparat słuchowy nie jest zagłuszany emitowanymi przez zwierzę ultradźwiękami.
Nietoperze w locie potrafią odróżnić dwa obiekty oddalone od siebie o 0,1 mm. Potrafią także
rozpoznawać obiekty na podstawie drobnych różnic kształtu, dzięki czemu nie chwytają tych
owadów, które wydzielają substancje toksyczne. Precyzja e. u nietoperzy jest tak duża,
że zwierzęta te „widzą” w ciemności”.
Dźwięki wytwarzane w trakcie echolokacji w krtani nietoperza są następnie wysyłane
przez pyszczek (u wszystkich mroczkowatych) lub nos (u podkowcowatych, a spośród
mroczkowatych – częściowo u gacka brunatnego i mopka). Wysyłanie dźwięków przez nos
pozwala na ich skupianie i bardziej precyzyjne kierowanie, a także umożliwia echolokację
w czasie spożywania ofiary. W taki sposób echolokują nietoperze, które polują bliżej
przeszkód, a nawet są zdolne do zbierania ofiar z powierzchni. Nietoperze polujące
na otwartej przestrzeni, wysoko ponad przeszkodami, mogą sobie pozwolić na echolokację
przez pyszczek i czasowe „wyłączanie” sonaru.
Ultradźwięki emitowane przez nietoperze (około 12-200 kHz) najczęściej nie są przez
nas słyszane (górna granica dla ludzkiego ucha to 20 kHz; największa wrażliwość
na częstotliwość 2-5 kHz). Urządzenia zwane detektorami ultradźwięków przetwarzają je
na dźwięki dla nas słyszalne. Niektóre nietoperze (np. borowiec wielki), latające na otwartej
przestrzeni, można obecnie wykrywać z odległości nawet około 200 m. W przypadku
najprostszych detektorów, głosy nietoperzy są znacznie przekształcone i, z wyjątkiem kilku,
nie umożliwiają rozpoznawania poszczególnych gatunków nietoperzy. Bardziej
zaawansowane technicznie detektory dają możliwość nagrania niemal niezniekształconych
głosów, które można następnie poddać analizie komputerowej, pozwalającej na oznaczenie
gatunku. Nietoperze znacznie szybciej niż my analizują dźwięki. To, co w detektorze brzmi
jak piski, lub trzaski, w rzeczywistości jest gęsto upakowaną informacją dźwiękową.
Odsłuchiwane w zwolnionym tempie brzmią porównywalnie do śpiewu ptaków.
Dla gatunków chwytających latające ofiary na otwartej przestrzeni (np. borowiec
wielki) najważniejsze jest wczesne dostrzeganie małych obiektów z dużej odległości.
Wysyłają, zatem z niewielką częstością sygnały o dużym natężeniu (może ono przekraczać
120 dB, co odpowiada najgłośniejszym dźwiękom, jakie człowiek może znieść w paśmie
słyszalnym) i niskiej częstotliwości (ok. 20 kHz). Sygnały takie docierają dalej, ale dają
nieprecyzyjny obraz, który jednak nie jest w tym przypadku konieczny. Zapewne, dlatego
podążają one za rzucanymi w górę kamykami, myląc je z potencjalną ofiarą. Nietoperze
rzadko „widzą” dalej niż na 50 m.
Nietoperze (np. gacek brunatny), które polują wśród przeszkód (np. gąszczu gałęzi
i liści) nie emitują sygnałów o tak dużym natężeniu, bo powracające echo „oślepiłoby” je.
Wydają dźwięki o wysokiej częstotliwości (ok. 120 kHz), dzięki czemu potrafią
w szczegółach „zobaczyć” kształt, a nawet fakturę napotykanych przeszkód. Wyższa
15
częstotliwość to także mniejszy zasięg sonaru (ze wzrostem częstotliwości wzrasta stopień
tłumienia w powietrzu) oraz mniejsze natężenie, a zatem cichsze dźwięki.
Nietoperze latające na otwartej przestrzeni zwykle rzadziej emitują sygnały niż te,
które polują w pobliżu przeszkód (roślinności, skał itp.). Podczas spokojnego lotu emitują
około 5-10 sygnałów na sekundę. Tempo wydawania sygnałów znacznie wzrasta (niekiedy
z 10 do 100 na sekundę) przy zbliżaniu się do ofiary, po to by móc ją dokładniej
zlokalizować. W detektorze słychać wówczas bardzo krótkie „brzęczenie”, po którym
następuje krótka przerwa, kiedy nietoperz ją zjada. System słuchowy nietoperzy umożliwia
im odbiór bardzo słabych sygnałów echa (nawet 10 tys. razy słabszych od sygnału
wyjściowego), pozwala na oddzielenie własnych sygnałów od obcych oraz chroni je przed
ogłuszeniem przez własną emisję dźwięków.
Pełne zrozumienie zjawiska echolokacji wymaga znajomości fizycznych właściwości
dźwięku. Azymut „słyszanego” obiektu określany jest na podstawie różnic w czasie nadejścia
echa sygnału miedzy jednym, a drugim uchem nietoperza. Sygnał odbity od dużej
powierzchni powróci jako fala płaska, mało tracąc na swym natężeniu, natomiast echo
sygnału odbitego od małych obiektów powróci jako fala kulista i będzie wyraźnie słabsze.
Ruch skrzydeł owada w charakterystyczny sposób odbija się w echu – wywołuje oscylujące
zmiany częstotliwości i amplitudy dźwięku. Względna prędkość lotu (nietoperza) określana
jest przez wartość zmian częstotliwości dźwięku, wywołanych zjawiskiem Dopplera.
Owady niektórych grup (np. chrząszcze, motyle) rozwinęły w toku ewolucji specjalne
narządy słuchowe, które pozwalają im słyszeć ultradźwięki w zakresie 20-50 kHz.
Cześć nietoperzy emituje zatem dźwięki powyżej lub poniżej tego zakresu, bądź wydaje je
bardzo cicho, tak aby móc podlecieć jak najbliżej ofiary i nie być wcześniej wykrytym.
Motyle nocne, słysząc echolokującego nietoperza, stosują różnego rodzaju uniki, a niektóre
wydają także dźwięki, które go dezorientują. Gacki potrafią także odnajdywać ofiary bez
echolokowania, posługując się słuchem (mają bardzo duże uszy) i dodatkowo wzrokiem.
Najprawdopodobniej są w stanie usłyszeć tupot lub pocieranie o siebie odnóży oraz chrzęst
pokryw skrzydłowych swoich ofiar. Posiadają jeden z najdoskonalszych aparatów
słuchowych na świecie.
Przykłady echolokujących nietoperzy, słyszanych w detektorze ultradźwięków
Podkowiec mały. Trudno usłyszeć w detektorze echolokującego podkowca, bowiem
emitowane przez niego ultradźwięki mają mały zasięg słyszalności (do 5m), a ponadto
jest to wąska, skoncentrowana wiązka. Dźwięki emitowane są przez nos, a otaczająca
go „podkowa” umożliwia precyzyjne ich ukierunkowanie. Ze względu na
charakterystyczny dźwięk oraz bardzo wysoką częstotliwość, na której jest najlepiej
słyszalny (około 110 kHz), nie sposób go pomylić „w detektorze” z innymi krajowymi
gatunkami nietoperzy.
Nocek rudy. Najlepiej słyszalny na częstotliwości 43-45 kHz, z odległości do 15 m
(na otwartej przestrzeni do 30 m). Dźwięki emitowane przez pozostałe nocki, słyszane
w detektorze, są bardzo podobne do dźwięków wydawanych przez nocka rudego.
Mroczek późny. Najlepiej słyszalny na częstotliwości (24)25-28 kHz, z odległości
do 50 m. Sygnały emitowane przez pozostałe dwa gatunki mroczków są podobne
do sygnałów mroczka późnego.
Karliki. Najlepiej słyszalne na częstotliwości około 39-40 kHz (karlik większy),
42-49 kHz (karlik malutki), 52-60 kHz (karlik drobny), z odległości do 25 m. Sygnały
emitowane przez karliki są podobne do siebie.
Gacek brunatny. Najlepiej słyszalny na częstotliwości 40-50 kHz. Trudno usłyszeć
w detektorze echolokującego gacka, bowiem emitowane przez niego ultradźwięki
16
mają bardzo mały zasięg – zwykle 2-3 m (do 5 m). Sygnały wydawane przez gacka
szarego są w zasadzie nieodróżnialne od sygnałów gacka brunatnego i równie słabo
słyszalne.
V. Głosy socjalne
Do komunikowania się między sobą (samice z młodymi, sygnalizowanie zagrożenia
itp.) nietoperze stosują inny typ dźwięków, tzw. głosy socjalne, które niejednokrotnie są dla
nas słyszalne. Bardzo charakterystyczne są głosy godowe, czyli śpiew, którym samce
niektórych gatunków wabią samice i odpędzają konkurentów ze swojego terytorium.
Przypomina to podobne zachowania, jakie obserwować możemy u ptaków wróblowych.
Głosy godowe są charakterystyczne dla gatunku.