Alle vet at flaggermus og delfiner sender ut ultralyd. Hvorfor er dette nødvendig og hvordan fungerer det? La oss se hva ekkolokalisering er og hvordan det hjelper dyr og til og med mennesker.
Hva er ekkolokalisering
Echolocation, også k alt biosonar, er et biologisk ekkolodd som brukes av flere dyrearter. Ekkolokaliserende dyr utstråler signaler til miljøet og lytter til ekkoene fra de samtalene som returneres fra forskjellige objekter i nærheten av dem. De bruker disse ekkoene til å finne og identifisere objekter. Ekkolokalisering brukes til navigasjon og for søking (eller jakt) i en rekke miljøer.
Arbeidsprinsipp
Ekkolokalisering er det samme som aktivt ekkolodd, som bruker lyder produsert av dyret selv. Rangering gjøres ved å måle tidsforsinkelsen mellom dyrets egen lydutslipp og eventuelle ekko som returnerer fra miljøet.
I motsetning til noen menneskeskapte sonarer som er avhengige av ekstremt smale stråler og flere mottakere for å lokalisere et mål, er ekkolokalisering av dyr basert på én sender og tomottakere (ører). Ekkoene som returnerer til de to ørene kommer til forskjellige tider og ved forskjellige volumnivåer, avhengig av posisjonen til objektet som genererer dem. Forskjeller i tid og volum brukes av dyr for å oppfatte avstand og retning. Med ekkolokalisering kan en flaggermus eller et annet dyr se ikke bare avstanden til et objekt, men også størrelsen, hva slags dyr det er og andre funksjoner.
Flagermus
Flagermus bruker ekkolokalisering for å navigere og søke, ofte i tot alt mørke. De dukker vanligvis opp fra soveplassene sine i huler, lofter eller trær i skumringen og jakter på insekter. Takket være ekkolokalisering er flaggermus i en svært fordelaktig posisjon: de jakter om natten når det er mange insekter, det er mindre konkurranse om maten, og det er færre arter som kan tære på flaggermusene selv.
Flagermus genererer ultralyd gjennom strupehodet og utstråler lyd gjennom den åpne munnen eller, mye mindre vanlig, nesen. De sender ut lyd fra 14 000 til over 100 000 Hz, for det meste utenfor det menneskelige øret (typisk menneskelig hørsel er 20 Hz til 20 000 Hz). Flaggermus kan måle bevegelsen til mål ved å tolke ekkomønstre fra en spesiell hudflekk i det ytre øret.
Visse arter av flaggermus bruker ekkolokalisering i visse frekvensbånd som samsvarer med deres levekår og byttedyr. Dette har noen ganger blitt brukt av forskere for å identifisere arter av flaggermus som bor i området. De rett og slettregistrerte signalene sine ved hjelp av ultralydopptakere kjent som flaggermusdetektorer. De siste årene har forskere fra flere land utviklet flaggermuskallbiblioteker som inneholder registreringer av innfødte arter.
Sjødyr
Biosonar er verdifullt for underordenen til tannhval, som inkluderer delfiner, niser, spekkhoggere og spermhval. De lever i et undervannshabitat som har gunstige akustiske egenskaper og hvor synet er ekstremt begrenset på grunn av grumset i vannet.
De viktigste første resultatene i beskrivelsen av ekkolokalisering av delfiner ble oppnådd av William Shevill og hans kone Barbara Lawrence-Shevill. De var engasjert i å mate delfiner og la en gang merke til at de umiskjennelig finner fiskestykker som stille f alt i vannet. Denne oppdagelsen ble fulgt av en rekke andre eksperimenter. Så langt har delfiner vist seg å bruke frekvenser fra 150 til 150 000 Hz.
Ekkolokalisering av blåhval er mye mindre studert. Foreløpig er det bare antagelser om at hvalens "sanger" er en måte å navigere og kommunisere med slektninger på. Denne kunnskapen brukes til å telle bestanden og spore migrasjonene til disse marine dyrene.
Rodents
Det er tydelig hva ekkolokalisering er hos marine dyr og flaggermus, og hvorfor de trenger det. Men hvorfor trenger gnagere det? De eneste landpattedyrene som er i stand til ekkolokalisering er de to slektene av spissmus, teireks på Madagaskar, rottene og flinttennene. De avgir en rekke ultralydspip. De inneholder ikke gjenklangende ekkolokaliseringsresponser og ser ut til å bli brukt for enkel romlig orientering på nært hold. I motsetning til flaggermus bruker spissmusene ekkolokalisering kun for å studere byttedyrhabitater og ikke for å jakte. Bortsett fra store og dermed sterkt reflekterende objekter (som en stor stein eller trestamme), er de sannsynligvis ikke i stand til å nøste opp ekkoscener.
The Most Talented Sonar Finders
I tillegg til de listede dyrene, er det andre som er i stand til ekkolokalisering. Dette er noen arter av fugler og sel, men de mest sofistikerte ekkoloddet er fisk og lamprey. Tidligere anså forskerne flaggermus som de mest kapable, men de siste tiårene har det blitt klart at dette ikke er tilfelle. Luftmiljøet bidrar ikke til ekkolokalisering - i motsetning til vann, der lyden divergerer fem ganger raskere. Fiskens sonar er organet til sidelinjen, som oppfatter miljøets vibrasjoner. Brukes til både navigasjon og jakt. Noen arter har også elektroreseptorer som fanger opp elektriske vibrasjoner. Hva er ekkolokalisering av fisk? Det er ofte synonymt med overlevelse. Hun forklarer hvordan blind fisk kunne leve til en moden alder uten å trenge syn.
Ekkolokalisering hos dyr har bidratt til å forklare lignende evner hos synshemmede og blinde mennesker. De navigerer i verdensrommet ved hjelp av klikkelyder de lager. Forskere sier at slike korte lyder sender ut bølger somkan sammenlignes med lyset fra en lommelykt. For øyeblikket er det for lite data til å utvikle denne retningen, siden dyktige sonarer blant mennesker er en sjeldenhet.
