Какво е ехолокация при животни

Всеки знае това прилепи

Какво е ехолокация

Ехолокацията, наричана също така биосензор, е биологичен сонар, използван от няколко вида животни. Ехолокационните животни излъчват сигнали за околната среда и слушат ехо от тези обаждания, които се връщат от различни обекти близо до тях. Те използват тези ехо, за да локализират и идентифицират обекти. Ехолокацията се използва за навигация и фураж (или лов) при различни условия.

Принцип на действие

Echolocation е същото като активния сонар, който използва звуци, възпроизведени от самия животното. Класирането се извършва чрез измерване на времевото закъснение между звуковото излъчване на животното и ехото, което се връща от околната среда.

За разлика от някои от сонар, създаден от човек, които се основават на изключително тесни греди и множество приемници за цел локализиране, метод животински ехолокация се основава на един предавател и два приемника (ушите). Ехото се завръщат в двете уши, пристигат по различно време и при различни нива на звука, в зависимост от позицията на обекта генериране на него. Различията във времето и силата на звука се използват от животните, за да възприемат разстоянието и посоката. При ехолокацията прилеп или друго животно може да види не само разстоянието до обекта, но и неговия размер, какво животно е и други характеристики.

прилепи

Прилепите използват ехолокация за навигация и фураж, често в пълна тъмнина. Обикновено излизат от подслона си в пещери, тавани или дървета привечер и ловуват насекоми. Благодарение на ехолокацията, прилепите заемат много изгодна позиция: ловуват през нощта, когато има много насекоми, по-малко конкуренция за храна и по-малко видове, които могат сами да ловуват прилепите.

Прилепите генерират ултразвук през ларинкса и излъчват звук през отворената уста или, много по-рядко, носа. Те излъчват звук в диапазона от 14 000 до над 100 000 Hz, най-вече извън човешкото ухо (типичните човешки слухови диапазони са 20 Hz до 20 000 Hz). Прилепите могат да оценят движението на мишените чрез интерпретиране на шаблони, причинени от отразяването на ехото от специална клапа на кожата във външното ухо.

Отделните видове прилепи използват ехолокация в определени честотни диапазони, които съответстват на техните жизнени условия и видове производство. Това понякога се използва от изследователите за определяне на видовете прилепи, обитаващи тази област. Те просто записват своите сигнали с помощта на ултразвукови записващи устройства, известни като детектори на прилепи. През последните години изследователи от няколко страни са разработили сигнални библиотеки за прилепи, които съдържат записи на местни видове.

Морски животни

Биосанарът е ценен за подорзията на зъбните китове, която включва делфини, морски прасета, убийствени китове и китове от сперма. Те живеят в подводно местообитание, което има благоприятни акустични характеристики и където видението е изключително ограничено поради мътността на водата.

Най-значимите първи резултати в описанието на ехолокацията на делфините са получени от Уилям Шевил и съпругата му Барбара Лорънс-Чевил. Те се занимаваха с храненето на делфини и веднъж забелязали, че неуморно откриват парчета риба, които тихо се спускат във водата. Това откритие бе последвано от редица други експерименти. В момента се установява, че делфините използват честоти в диапазона от 150 до 150 000 Hz.

Ехолокацията на сините китове е била проучена много по-малко. Досега се правят само предположения, че "песните" на китовете са начин на навигация и комуникация с роднините. Това знание се използва за изчисляване на популацията и за проследяване на миграцията на тези морски животни.

Гризачите

Ясно е какво е ехолокацията в морските животни и прилепите и от какво се нуждаят. Но какво да каже за гризачите? Единствените земни бозайници, способни на ехолокация, са два вида шибърчета, тиарики от Мадагаскар, плъхове и пукнатини. Те излъчват серия от ултразвукови писъци. Те не съдържат ехолокационни отговори с реверберации и очевидно се използват за проста пространствена ориентация в близък диапазон. За разлика от прилепите, хрътките използват ехолокация само за изучаване на местообитанията на плячката, а не за лов. С изключение на големите и по този начин силно отразяващи предмети (например голям камък или дървовиден багажник), те вероятно не са в състояние да разкрият ехо сцената.

Най-талантливите ехолатори

В допълнение към тези животни има и други, които могат да се занимават с ехолокация. Това са някои видове птици и тюлени, но най-сложните ехолокатори са рибата и лампата. Преди това учените считат, че прилепите са най-способни, но през последните десетилетия се оказа, че това не е така. Въздушната среда не се нуждае от ехолокация - за разлика от водата, при която звукът се разминава пет пъти по-бързо. Ехолокацията на рибата е органът на страничната линия, който възприема вибрациите на околната среда. Използва се както за навигация, така и за лов. При някои видове има и електрорецептори, които откриват електрически колебания. Каква е ехолокацията за рибата? Често това е синоним на оцеляване. Тя обяснява как заслепената риба може да оцелее до вековната епоха - те не се нуждаят от поглед.

Ехолокацията при животни помага да се обяснят подобни способности при хора с увредено зрение и слепи хора. Те се ориентират в космоса с помощта на звуците на щракване. Учените казват, че такива къси звуци създават вълни, които могат да бъдат сравнени със светлината на фенерче. В момента има твърде малко данни за развитието на тази посока, тъй като способността за ехолокация при хората е рядкост.