Jak działa echolokacja nietoperzy?

GIPHY

Echolokacja to połączone zastosowanie morfologii (cech fizycznych) i Śnić (Nawigacja i ustalanie odległości z dźwiękiem), która pozwala nietoperze „widzieć” za pomocą dźwięku. Nietoperz używa krtani do wytwarzania fal ultradźwiękowych, które są emitowane przez usta lub nos. Niektóre nietoperze również klikają językiem. Nietoperz słyszy powracające echa i porównuje czas między wysłaniem i zwróceniem sygnału a przesunięciem w częstotliwość dźwięku, tworząc mapę otoczenia. Chociaż żaden nietoperz nie jest całkowicie ślepy, zwierzę może używać dźwięku, aby „widzieć” w absolutnej ciemności. Wrażliwa natura uszu nietoperza umożliwia mu również znajdowanie zdobyczy poprzez bierne słuchanie. Wypukłości uszu nietoperza działają jak akustyczna soczewka Fresnela, pozwalając nietoperzowi słyszeć ruch owadów zamieszkujących ziemię i trzepot skrzydeł owadów.

Jak morfologia nietoperzy wspomaga echolokację

Widoczne są niektóre adaptacje fizyczne nietoperza. Pomarszczony, mięsisty nos działa jak megafon, który emituje dźwięk. Złożony kształt, fałdy i zmarszczki zewnętrznego ucha nietoperza pomagają mu odbierać i kierować nadchodzące dźwięki. Niektóre kluczowe adaptacje mają charakter wewnętrzny. Uszy zawierają liczne receptory, które pozwalają nietoperzom wykryć niewielkie zmiany częstotliwości. Mózg nietoperza mapuje sygnały, a nawet odpowiada za efekt Dopplera latanie ma na echolokację. Tuż przed wydaniem dźwięku przez nietoperzadrobne kości ucha wewnętrznegooddzielić, aby zmniejszyć wrażliwość słuchu zwierzęcia, aby samo się nie ogłuszyło. Gdy mięśnie krtani się kurczą, ucho środkowe rozluźnia się, a uszy mogą odbierać echo.

Rodzaje echolokacji

Istnieją dwa główne typy echolokacji:

Echolokacja o niskim cyklu pracypozwala nietoperzom oszacować swoją odległość od obiektu na podstawie różnicy między czasem wyemitowania dźwięku a powrotem echa. Wołanie nietoperza w tej formie echolokacji jest jednym z najgłośniejszych dźwięków powietrznych wytwarzanych przez każde zwierzę. Natężenie sygnału waha się od 60 do 140 decybeli, co odpowiada dźwiękowi emitowanemu przez czujnik dymu oddalony o 10 centymetrów. Połączenia te są ultradźwiękowe i zazwyczaj znajdują się poza zasięgiem ludzkiego słuchu. Ludzie słyszą w zakresie częstotliwości od 20 do 20 000 Hz, podczas gdy mikronietoperze emitują wołania od 14 000 do ponad 100 000 Hz.Echolokacja w cyklu wysokowydajnymdostarcza nietoperzom informacji o ruchu i trójwymiarowej lokalizacji zdobyczy. W przypadku tego typu echolokacji nietoperz wydaje ciągły wołanie, nasłuchując zmiany częstotliwości powracającego echa. Nietoperze unikają ogłuszania się, emitując okrzyki poza swoim zakresem częstotliwości. Echo ma niższą częstotliwość i mieści się w zakresie optymalnym dla ich uszu. Mogą zostać wykryte niewielkie zmiany częstotliwości. Na przykład podkowiec potrafi wykryć różnice częstotliwości tak małe, jak 0,1 Hz.

Podczas gdy większość głosów nietoperzy ma charakter ultradźwiękowy, niektóre gatunki emitują słyszalne kliknięcia echolokacji. Nietoperz cętkowany ( Euderma maculatum ) wydaje dźwięk przypominający uderzające o siebie dwa kamienie. Nietoperz nasłuchuje opóźnienia echa.

Zawołania nietoperzy są skomplikowane, zazwyczaj składają się z połączenia zawołań o stałej częstotliwości (CF) i modulowanej częstotliwości (FM). Połączenia o wysokiej częstotliwości są używane częściej, ponieważ oferują szczegółowe informacje o prędkości, kierunku, wielkości i odległości ofiary. Połączenia o niskiej częstotliwości przemieszczają się dalej i służą głównie do mapowania obiektów nieruchomych.

Jak ćmy biją nietoperze

Ćmy sąpopularna ofiara dla nietoperzy, więc niektóre gatunki opracowały metody na pokonanie echolokacji. Ćma tygrysia ( Bertholdia trygona ) zagłusza dźwięki ultradźwiękowe. Inny gatunek reklamuje swoją obecność, generując własne sygnały ultradźwiękowe. Pozwala to nietoperzom identyfikować i unikać trującej lub niesmacznej zdobyczy. Inne gatunki ćmy mają narząd zwany bębenkiem, który reaguje na nadchodzące ultradźwięki, powodując drganie mięśni latających ćmy. Ćma leci chaotycznie, więc nietoperzowi trudniej złapać.

Inne niesamowite zmysły nietoperzy

Oprócz echolokacji nietoperze wykorzystują inne zmysły niedostępne dla człowieka. Mikronietoperze widzą przy słabym oświetleniu. W przeciwieństwie do ludzi, niektórzy zobacz światło ultrafioletowe . Powiedzenie „ślepy jak nietoperz” w ogóle nie odnosi się do meganietoperzy, ponieważ gatunki te widzą tak samo lub lepiej niż ludzie. Jak ptaki, nietoperze potrafi wyczuć pola magnetyczne . Podczas gdy ptaki wykorzystują tę zdolność do wyczuwania ich szerokość geograficzna , nietoperze używają go do odróżnienia północy od południa.

Bibliografia

• Corcoran, Aaron J.; fryzjer, J.R.; Conner, WE (2009). — Tygrysia ćma blokuje sonar nietoperza. Nauki ścisłe . 325 (5938): 325-327.
• Fullard, JH (1998). „Uszy ćmy i wołania nietoperzy: koewolucja czy zbieg okoliczności?”. W Hoy, RR; Fay, RR; Popper, A.N. Słuch porównawczy: Owady . Springer Podręcznik badań słuchowych. Skoczek.
• Nowak R.M., redaktor (1999). Ssaki świata Walkera. Tom. 1. Wydanie szóste. str. 264-271.
• Surlykke, A.; Ghose, K.; Moss, CF (kwiecień 2009). „Akustyczne skanowanie naturalnych scen za pomocą echolokacji u wielkiego nietoperza brunatnego Eptesicus fuscus”. Journal of Experimental Biology . 212 (Pt 7): 1011-20.