新しいハイスループット追跡システムが明らかにした野生コウモリの認知地図ベースのナビゲーション

Cognitive map-based navigation in wild bats revealed by a new high-throughput tracking system.

• Sivan Toledo
• David Shohami
• Ingo Schiffner
• Emmanuel Lourie
• Yotam Orchan
• Yoav Bartan
• Ran Nathan

抄録

認知地図」と呼ばれる空間の同心的表現に関する研究は、70年に渡り行われてきましたが、野生動物の自由行動の現場でのエビデンスはまだ十分に得られていません。我々は、数十匹の動物を高精度かつ高解像度で同時に追跡できるシステムを用いて、172匹のエジプトフルーツコウモリの大規模なデータセットを構築した。その結果、野生のコウモリは無作為な探索をすることは少なく、目標に向かって長く、まっすぐな飛行を繰り返し、近道を繰り返していることが明らかになった。また、シミュレーション、時間差埋め込み、その他の軌道解析により、地図に基づかない代替的な戦略は除外された。この結果は、認知的な地図のようなナビゲーションが期待されていることと一致しており、飼育下のコウモリから得られた神経生物学的証拠を裏付けるものである。

Seven decades of research on the "cognitive map," the allocentric representation of space, have yielded key neurobiological insights, yet field evidence from free-ranging wild animals is still lacking. Using a system capable of tracking dozens of animals simultaneously at high accuracy and resolution, we assembled a large dataset of 172 foraging Egyptian fruit bats comprising >18 million localizations collected over 3449 bat-nights across 4 years. Detailed track analysis, combined with translocation experiments and exhaustive mapping of fruit trees, revealed that wild bats seldom exhibit random search but instead repeatedly forage in goal-directed, long, and straight flights that include frequent shortcuts. Alternative, non-map-based strategies were ruled out by simulations, time-lag embedding, and other trajectory analyses. Our results are consistent with expectations from cognitive map-like navigation and support previous neurobiological evidence from captive bats.

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