コウモリは、自ら発する超音波の反響（エコー）を聞いて、どこに何があるかを確かめる「エコーロケーション」を行う動物だ。だから暗闇でも障害物にぶつからずに飛行でき、小さな昆虫も捕らえることができる。しかしそれは、我々が考えるほど単純なものではない。そこには、これまで知られていなかったコウモリの高度な超音波戦略があったのだ。
コウモリは高速で飛行しながら超音波を発する。その音が対象物に跳ね返ってくるとき、その方向にコウモリが飛行している場合は、ドップラー効果によって元の音よりも周波数が高くなる。近づいてくる救急車のサイレンの音が高く、離れていくサイレンの音は低く聞こえる、あの原理だ。
日本にも生息するキクガシラコウモリは、それを見越して、発する周波数を細かく変化させ、ドップラー効果を相殺する。つまりエコーが一定の周波数帯で保たれるようにしているのだ。これを「ドップラーシフト補償」と呼ぶ。そうすることで、獲物からのエコーが、自分がいちばんよく聞こえる音の高さ「参照周波数」になるよう調整していると、これまでは思われてきた。
ところが、肝心な獲物を捕獲する直前、ドップラーシフト補償は獲物からのエコーに対しては行われていないことも知られている。目の前の獲物のエコーを、いちばんよく聞こえる周波数に調整しているわけではなかったのだ。
そこで、同志社大学大学院 生命医科学研究科修了生、吉田創志氏、飛龍志津子教授らによる研究グループは、ドップラーシフト補償には別の役割があるはずだと考えた。そして、コウモリの背中にマイクを装着し、飛行中にコウモリが聞いているエコーを計測するなどして検証を行った結果わかったのは、コウモリは音の強弱ではなく高さに対してドップラーシフト補償を行っているということだった。
周辺の環境からは、大小、高低さまざまなエコーが帰ってくるが、コウモリは、なかでも音の高さを基準に補償を行い、周囲のエコー（雑音）を一定の周波数帯以下に押し込めていることが判明したのだ。そうすると、その上の周波数帯には、エコーがない静寂な帯域が作られる。その静かなところを、何も知らない虫は独特な羽ばたきのエコーを響かせて飛んでいく。それをパクッとやるわけだ。
つまりコウモリは、自らが発する音波によって、音環境そのものを能動的に操作しているということだ。この研究は、それを提示した点で重要だと研究グループは話す。この研究成果は、「将来的にノイズキャンセリング、レーダー、ソナー、超音波センシングなど次世代の情報・計測技術への応用への期待が大きい」とのことだ。
