Os morcegos são físicos intuitivos, entendendo instintivamente como o som se move no espaço. Eles não apenas ouvem atentamente seus ambientes, mas também enviam chiados ultrassônicos para ajudá-los a localizar suas presas; o tempo que leva para um chirp voltar se correlaciona com a distância do objeto. Esse notável uso do som faz dos morcegos “o sistema perfeito” para pesquisadores como Melville Wohlgemuth, um neurocientista da Johns Hopkins University, estudar audição.
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Então, quando Wohlgemuth notou que os morcegos em seu laboratório estavam fazendo algo estranho, ele sabia que tinha que ter um propósito. Especificamente, seus morcegos balançavam suas cabeças e abanavam as orelhas de um jeito adorável que o fazia pensar em seu cãozinho de estimação em casa, Willie Nelson. Ao contrário de Willie Nelson, no entanto, Wohlgemuth sabia que os morcegos não podiam estar apenas tentando parecer fofos para jantar. Então, o que eles estavam fazendo?
Para descobrir, ele precisava projetar um experimento tão intrincado quanto o sistema de som de um morcego - um que exigisse morcegos receptivos, câmeras de videogame e algumas larvas de farinha bastante desafortunadas. “Surpreendentemente”, é como Rickye Heffner, um psicólogo da Universidade de Toledo especializado na evolução da audição, descreve o projeto de pesquisa de Wohlgemuth. "É quase uma demonstração de demonstração de como tudo está funcionando."
Primeiro, o experimento teve que ocorrer na escuridão total para garantir que os morcegos dependessem apenas da ecolocalização. (Ao contrário da crença popular, os morcegos não são cegos - eles tendem a ter uma visão pior.) Wohlgemuth e seus colegas usaram câmeras infravermelhas de captura de movimento - o mesmo tipo que os jogadores usam - para filmar cada movimento sutil sem adicionar luz visível. Enquanto isso, os microfones ultra-sônicos gravavam seus chiados de alta frequência.
Em seguida, ele teve que fazer as coisas endurecidas ficarem paradas. Depois de coletar dúzias de grandes morcegos marrons de uma série de sótãos imundos de Bethesda, ele começou a treiná-los a sentar-se pacientemente em uma plataforma enquanto o jantar lhes chegava. Nem todos os morcegos concordaram, mas depois de duas semanas, muitos se tornaram “muito calmos” ao redor dele. Ajudou-o a recompensar seus esforços com uma comida suculenta, estilo pavloviano. “Sou muito melhor em treinar morcegos do que em treinar cães”, diz ele.
Finalmente, a Wohlgemuth desenvolveu um sistema de linha e polia de pesca para fornecer minhocas aos seus morcegos. Quando ele fez o experimento, descobriu que quanto mais abruptamente os insetos se moviam, mais os morcegos se inclinavam e balançavam as orelhas em um esforço para localizar suas presas. "Quando o alvo se aproximava, as orelhas se afastavam e, quando o alvo ficava mais distante, as orelhas se aproximavam", diz Cindy Moss, neurocientista que dirige o laboratório de Wohlgemuth e co-autora do artigo.
Gatos, cachorros e até seres humanos giram os ouvidos para se orientarem em direção ao som. Mas isso foi um pouco mais sofisticado. Ao abanar rapidamente os ouvidos logo depois de cantarolar, os morcegos rastrearam a pequena mudança na frequência - acham que o som de um carro passou rapidamente - à medida que as larvas de farinha se moviam em uma direção ou outra. Com cada movimento, o bastão tirou outra “foto” do som, unindo-os para criar a versão acústica de uma foto panorâmica.
"O movimento da orelha é como ter diferentes perspectivas sobre o mesmo som", diz Wohlgemuth, que relatou suas descobertas com Moss na revista PLOS Biology em setembro.
O estudo é o primeiro a detalhar como esses morcegos transformam os sinais de ecolocalização em uma imagem em 3-D de presas em movimento e podem fornecer dicas práticas para engenheiros. Wohlgemuth está em conversações com pesquisadores da Universidade de Maryland que esperam projetar uma bengala “inteligente” para pessoas cegas que ouve um obstáculo antes de alcançá-lo. Ele também está colaborando com engenheiros na Dinamarca que querem desenvolver um drone “orelhudo” montado com matrizes de microfone.
Menos prático, esse tipo de pesquisa pode ajudar a responder à eterna questão do filósofo Thomas Nagel: como é ser um morcego? Afinal, diz Moss, "tudo o que vemos em seu comportamento reflete algo acontecendo no cérebro".
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Este artigo é uma seleção da edição de novembro da revista Smithsonian.
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