Ekkolokalisering

Ekkolokalisering , også kalt biosonar , er et biologisk ekkolodd som brukes av noen pattedyr som flaggermus (men ikke alle), delfiner og andre Odontocetes . Begrepet ble laget av Donald Griffin i 1944, som var den første som beviste sin eksistens hos flaggermus. Guaciari , fugler som lever i huler , bruker også dette systemet.

Ekko - å lokalisere dyr lager lyder inn i miljøet og lytter til ekko som spretter av forskjellige objekter. Ekkoer brukes til å lokalisere, identifisere og estimere avstanden til objekter. Ekkolokalisering brukes også til orientering og til jakt etter mat eller jakt i ulike miljøer.

Grunnleggende prinsipper

Ekkolokalisering fungerer som et ekkolodd ved å bruke lyder laget av dyrene selv. Estimatet av avstanden oppnås ved å måle tiden som har gått mellom dyrets emisjon av lyd og returen av ekkoene fra omgivelsene. I motsetning til noen sonarer som har en ekstremt begrenset rekkevidde, virker biosonaren på flere mottakere. Ekkolokaliserende dyr har to ører plassert litt fra hverandre. Returekkoene når ørene til forskjellige tider og intensiteter, basert på posisjonen til objektet som genererte dem. Disse forskjellene brukes av dyr for å føle retning. Ved hjelp av ekkolokalisering kan flaggermus og andre dyr bestemme ikke bare i hvilken retning de går, men også hvor store andre dyr er, hva slags dyr de er og andre egenskaper.

Ekkolokalisering hos flaggermus

Microchiroptera bruker ekkolokalisering for orientering og matsøk, ofte i totalt mørke. De dukker vanligvis opp fra tilfluktsrom i huler eller loft ved solnedgang og ser etter insekter om natten. Bruken av ekkolokalisering gjør at de kan okkupere en økologisk nisje hvor det ofte er mange insekter (som kommer ut om natten når det er få rovdyr), det er liten konkurranse om mat og få dyr som lever av flaggermus.

Microchiroptera produserer ultralyd gjennom strupehodet og sender ut lyden fra nesen eller, mer vanlig, fra den åpne munnen . Frekvensområdet til lydene som produseres av flaggermus er fra 14 000 til godt over 100 000 Hz , langt utover kapasiteten til det menneskelige øret, som oppfatter lyder med en frekvens fra 20 til 20 000 Hz.

Noen flaggermusarter ekkolokaliserer ved hjelp av et spesifikt frekvensområde som passer deres miljø og byttedyr. Dette brukes noen ganger av forskere for å identifisere flaggermus som flyr i et gitt område, ganske enkelt ved å registrere skrikene deres med ultralydopptakere kalt flaggermusdetektorer . Imidlertid er ropene ikke artsspesifikke og noen forskjellige flaggermusskrik overlapper hverandre, så opptakene kan ikke brukes til å identifisere alle flaggermus.

Når flaggermus leter etter mat lager de omtrent 10-20 lyder per sekund. Under letingen etter mat blir utslippet av lyd koblet med pust, som igjen er kombinert med vingeklaffen. Det har blitt antatt at denne parringen lar dyret spare energi. Etter å ha lokalisert et potensielt bytte - for å identifisere dets posisjon - øker flaggermusene antallet pulser som sendes ut, opp til terminalen (til og med 200 signaler per sekund). Når du nærmer deg målet, reduseres varigheten av lydene gradvis, og det samme gjør energien deres.

Odontoceti bruker biosonaren fordi de lever i et undervannshabitat som har gunstige akustiske egenskaper og hvor sikten er begrenset på grunn av absorpsjon av lys og vannets turbiditet .

Odontocetes sender ut en fokusert stråle med høyfrekvente klikk i retningen hodet deres peker. Lyder genereres ved passasje av luft fra beinene i neseborene gjennom lydleppene. [1] Disse lydene reflekteres av et tett konkavt bein i skallen og en luftsekk ved basen. Den fokuserte strålen moduleres av et stort fettorgan kalt en " melon ". Denne fungerer som en akustisk linse og består av lipider med forskjellige tettheter .

Mange Odontocetes bruker serieklikk, eller "click train" for ekkolokalisering, mens spermhval ( Physeter macrocephalus ) kan produsere enkeltklikk. Plystrene til Odontoceti brukes ikke til ekkolokalisering. Klikktogets forskjellige hastighet genererer bjeff, hyl og knurring fra flaskenesedelfinen ( Tursiops truncatus ).

Ekkoene mottas først av underkjeven , hvorfra de overføres til det indre øret ved hjelp av en fet kropp. Laterale lyder mottas av fliker som omgir ørene og har en akustisk tetthet som ligner på bein. Noen forskere tror at når hvaler nærmer seg objektet de er interessert i, beskytter de seg mot sterkere ekko ved å senke intensiteten til lydene som sendes ut. Dette er kjent for å forekomme hos flaggermus , hvor hørselsfølsomheten nær målet også er redusert.

Menneskelig ekkolokalisering

Som en del av forskningen for orientering av blinde mennesker, ble det utviklet en ekkolokaliseringsteknikk basert på tilbakeslag i omgivelsene av en rekke klikk med tungen eller andre høyfrekvente lyder. Fra den auditive analysen, returhastigheten til lyden og forvrengningen som mottas, er det mulig å oppfatte tilstedeværelsen av et objekt, dets avstand og dets konsistens. Det er en teknikk som er studert siden 1950-tallet [2] som også omtales som begrepet ansiktssyn [3] .

Merknader

  1. ^ TW Cranford, In Search of Impulse Sound Sources in Odontocetes , i WWL Au, AN Popper, RR Fay (red.), Hearing by Whales and Dolphins (Springer Handbook of Auditory Research series) , New York, Springer-Verlag, 2000.
  2. ^ Richard L. Welsh, Bruce B. Blasch, online Foundations of Orientation and Mobility , American Foundation for the Blind, 1997; som siterer SO Myers og CGEG Jones, "Obstable experiments: second report", Teacher for the Blind 46, 47–62, 1958.
  3. ^ Raymond J Corsini, The Dictionary of Psychology, Psychology Press , Storbritannia, Psychology Press, 1999, ISBN  1-58391-028-X. .

Bibliografi

Andre prosjekter

Eksterne lenker