Эхолокация-это логическая стратегия в океане, где звук распространяется в пять раз быстрее, чем в воздухе.
Эхолокация-это встроенный в природу гидролокатор. Вот как это работает.
От белух до летучих мышей и даже до людей многие животные издают звуки, которые отражаются от предметов, чтобы помочь в навигации и охоте.
Эхолокация происходит, когда животное испускает звуковую волну, которая отражается от объекта, возвращая эхо, которое дает информацию о расстоянии и размере объекта.
Более тысячи видов эхолокации, включая большинство летучих мышей, всех зубастых китов и мелких млекопитающих. Многие из них являются ночными, роющими и обитающими в океане животными, которые полагаются на эхолокацию, чтобы найти пищу в среде с небольшим количеством света. У животных есть несколько способов эхолокации - от вибрации горла до хлопанья крыльями.
Ночные птицы и некоторые стрижи, некоторые из которых охотятся в темных пещерах, “производят короткие щелчки своим сиринксом, голосовым органом птиц”.Некоторые люди также могут эхолокировать, щелкая языком, поведение, которое разделяют только несколько других животных, включая тенрека, землеройку с Мадагаскара и вьетнамскую карликовую соню, которая фактически слепа.
Сигналы летучей мыши
Летучие мыши-это идеальное животное для эхолокации, использующее свой встроенный гидролокатор, чтобы преследовать быстро летящую добычу ночью.
Большинство летучих мышей, таких как крошечная летучая мышь Добентона, сокращают мышцы гортани, чтобы издавать звуки выше диапазона человеческого слуха.
Крики летучих мышей сильно различаются у разных видов, что позволяет им различать свои голоса среди других летучих мышей по соседству. Их крики также специфичны для конкретной среды и типа добычи: европейская летучая мышь “шепчет” в присутствии мотыльков, чтобы избежать обнаружения.
Как работает эхолокация для летучих мышей
Тысячи видов животных полагаются на эхолокацию, или использование звуковых волн и эхо, чтобы определить местоположение вещей вокруг них. Летучие мыши издают высокочастотные крики либо голосовыми связками, либо носом, чтобы ориентироваться, охотиться или добывать пищу-часто в полной темноте.
Эхо может указывать на размер, текстуру, расстояние и направление добычи или объекта.
Крики летучих мышей часто звучат на гораздо более высоких частотах, чем то, что слышат люди. Когда летучие мыши приближаются к добыче, их крики могут увеличиваться до более чем 160 в секунду, в фазе “жужжания".”
Некоторые бабочки, однако, развили свою собственную защиту от эхолокации летучих мышей. Тигровый мотылек сгибает тимбальный орган по обе стороны от своей грудной клетки, производя щелчки, которые глушат сонар летучей мыши и удерживают хищников на расстоянии.
Как опытные эхолокаторы, некоторые летучие мыши могут нацеливаться на объекты размером всего 0,007 дюйма, примерно шириной с человеческий волос. Поскольку насекомые всегда находятся в движении, летучие мыши должны непрерывно щелкать, иногда делая 190 звонков в секунду. Даже с такой трудной добычей, хищники все еще могут съесть половину своего веса в насекомых каждую ночь.
Листоносые летучие мыши издают эхолокационные крики через свои большие, замысловато сложенные носы, что помогает фокусировать звуки, которые отскакивают назад. Некоторые виды также могут быстро менять форму своего уха, чтобы точно улавливать поступающие сигналы.
Некоторые фруктовые летучие мыши, такие как южноазиатская малая летучая мышь рассвета, даже делают щелчки, хлопая крыльями, недавнее открытие.
Звуковые волны океана
Эхолокация-это логическая стратегия в океане, где звук распространяется в пять раз быстрее, чем в воздухе.
Дельфины и другие зубастые киты, такие как белуха, эхолокируют через специальный орган, называемый спинной бурсой, который находится в верхней части их головы, рядом с дыхательным отверстием. (Читайте, как у китов есть “луч гидролокатора” для нацеливания на добычу.)
Жировое отложение в этой области, называемое дыней, уменьшает импеданс или сопротивление звуковым волнам между телом дельфина и водой, делая звук более четким, говорит Ву-Юнг Ли, старший океанограф Лаборатории прикладной физики Вашингтонского университета.
Другой жировой слой, протянувшийся от нижней челюсти кита до его уха, проясняет эхо, которое возвращается от добычи, такой как рыба или кальмар.
Портовые морские свиньи, любимая добыча косаток, делают чрезвычайно быстрые, высокочастотные эхолокационные щелчки, которые их хищники не могут услышать, что позволяет им оставаться инкогнито.
Большинство звуков эхолокации морских млекопитающих слишком высоки для человека, за исключением кашалотов, косаток и некоторых видов дельфинов, добавляет Ли.
Навигация по звуку
В дополнение к охоте или самообороне, некоторые животные эхолокируют, чтобы перемещаться по своей среде обитания.
Например, большие коричневые летучие мыши, которые широко распространены по всей Америке, используют свой гидролокатор, чтобы прокладывать себе путь в шумной среде, такой как леса, гудящие от других звуков животных.
Амазонские речные дельфины также могут эхолокироваться, чтобы передвигаться вокруг ветвей деревьев и других препятствий, создаваемых сезонными наводнениями, говорит Ли.
Большинство людей, которые эхолокируют, слепы или плохо видят и используют этот навык для повседневной деятельности. Некоторые щелкают языком или каким-нибудь предметом, например тростью, а затем ориентируются по полученному эху. Сканирование мозга эхолокирующих людей показывает, что часть мозга, которая обрабатывает зрение, задействована в этом процессе.
Несмотря на это, люди удивительно легко приспосабливаются, и исследования показывают, что, проявив терпение, мы можем научиться эхолокации.
