מפה קוגניטיבית היא ייצוג הכרתי של מרחב שמאפשר התמצאות באותו מרחב באמצעות חישוב מיקום עצמי ביחס לכל מטרה, גם אם המטרה נמצאת מחוץ לטווח גילוי. אם אכן קיימת מפה קוגניטיבית, הפרט יכול לנוע ביעילות ממקום למקום ולהגיע לכל מטרה ללא צורך בחיפוש אקראי או בשימוש בסמנים חיצוניים או גירויים ספציפיים הבוקעים מאותה מטרה ומכוונים אותו אליה. מחקר חדש של חוקרים מהאוניברסיטה העברית, בהובלת פרופ' רן נתן והדוקטורנט דוד שהמי מהמעבדה לאקולוגיה של תנועה במכון למדעי החיים, שיפורסם בקרוב על שער כתב העת המדעי הנחשב Science, מציג, לראשונה, עדות חזקה לקיומה של מפה קוגניטיבית באוכלוסייה של חיות בר - עטלפי פירות המשחרים למזון בעמק החולה.
ההשערה לפיה בעלי חיים, כמו אנשים, לומדים וזוכרים את המבנה המרחבי של סביבת המחיה שלהם באופן המתאים לקיומה של מפה קוגניטיבית הועלתה לראשונה בשנת 1948, ומאז נבחנה רבות ע"י פסיכולוגים ונוירוביולוגים והובילה לגילויים פורצי דרך, כמו גילוי התאים של מערכת המיפוי המרחבי במוח, עליו ניתן פרס נובל בשנת 2014. עד כה, המחקר בתחום התמקד רובו ככולו במספר מצומצם של חיות מעבדה, ללא עדות משכנעת מבעלי חיים חופשיים בסביבתם הטבעית.
חוקרי אקולוגיה של תנועה, שמתמחים בחקר תנועת יצורים חיים, היו מוגבלים עד לאחרונה באיסוף מידע על תנועה של חיות בר. בשנים האחרונות פרופ' רן נתן, יחד עם פרופ' סיון טולדו מאוניברסיטת תל אביב, פיתח מערכת מעקב ייחודית, הקרויה "אטלס", שיעילה בהרבה ממערכות GPS ומערכות איכון אחרות שהיו בשימוש עד כה ומטרתה איסוף מידע על תנועה של חיות בר. פרופ' נתן: "עד לפיתוח המערכת חוקרי אקולוגיה של תנועה היו מוגבלים ביכולתם לעקוב אחר בעלי חיים קטנים יחסית בסביבתם הטבעית וברמת דיוק גבוהה כמו זו הנדרשת כדי לבחון קיומה של מפה קוגניטיבית. מערכת אטלס מאפשרת איסוף נתונים בתפוקה גבוהה, בדיוק רב ובתדירות גבוהה (מיקום כל שנייה) מעשרות בעלי חיים במקביל והנתונים נרשמים וזמינים לצפייה בזמן אמת. אחרי שהשלמנו את פיתוח אטלס, יכולנו לבחון שאלות שלא יכולנו לחקור בעבר, כמו כיצד עטלפי פירות מנווטים במרחב המחייה שלהם בו הם מוצאים את מזונם". תוך שימוש באטלס, פרופ' נתן וצוותו אספו נתוני תנועה של עטלפי פירות שמחפשים מזון, ובסך הכול למעלה מ- 18 מיליון מיקומים של 172 עטלפים שנאספו במשך 3,449 לילות עטלף במשך 4 שנים.
ניתוח מפורט של המסלולים ומיפוי מפורט של כל עצי הפרי בעמק החולה, חשף כי העטלפים כמעט ולא מבצעים חיפוש מזון אקראי, אלא משחרים למזון במסלולים מוכווני מטרה, ישרים וארוכים, הכוללים קיצורי דרך תכופים. משמעות הדבר היא כי העטלפים רוכשים זיכרון מרחבי מעולה וניחנו ביכולת לחשב את מיקומם בכל רגע ביחס למטרה אליה הם מעוניינים להגיע. שילוב זה מאפשר להם להגיע לכל מקום במרחב המחיה הגדול שלהם במהירות וביעילות, ללא צורך לחפש מזון מחדש כל לילה. החוקרים הראו עדויות לזיכרון מרחבי הנשמר לפחות 5 חודשים ומופיע גם בפרטים צעירים החל מגיל של 3 חודשים.
פרופ' רן נתן: "חשיבותה וחדשנותה של העבודה היא בכך שהיא מראה, לראשונה, עדות מקיפה ומבוססת לקיומה של מפה קוגניטיבית בחיות בר חופשיות בסביבתם הטבעית, וכן בהדגמת היכולת של מערכת אטלס לספק נתונים מדויקים בתפוקה גבוהה המאפשרים לענות על שאלות גדולות במדע אותן לא ניתן היה לבחון עד כה".