Toată lumea știe că liliecii și delfinii emit ultrasunete. De ce este necesar acest lucru și cum funcționează? Să vedem ce este ecolocația și cum ajută ea animalele și chiar oamenii.
Ce este ecolocația
Echolocația, numită și biosonar, este un sonar biologic folosit de mai multe specii de animale. Animalele care ecolocalizează radiază semnale în mediu și ascultă ecourile acelor apeluri care sunt returnate de la diferite obiecte din apropierea lor. Ei folosesc aceste ecouri pentru a găsi și identifica obiecte. Ecolocația este folosită pentru navigație și pentru hrana (sau vânătoarea) într-o varietate de medii.
Principiul de lucru
Echolocația este aceeași cu sonarul activ, care utilizează sunete produse de animalul însuși. Dimensiunea se realizează prin măsurarea intervalului de timp dintre emisia de sunet a animalului și orice ecouri care se întorc din mediul înconjurător.
Spre deosebire de unele sonare create de om care se bazează pe fascicule extrem de înguste și receptoare multiple pentru a localiza o țintă, ecolocarea animalelor se bazează pe un transmițător și douăreceptori (urechi). Ecourile care se întorc în cele două urechi ajung în momente diferite și la niveluri de volum diferite, în funcție de poziția obiectului care le generează. Diferențele de timp și volum sunt folosite de animale pentru a percepe distanța și direcția. Cu ecolocație, un liliac sau alt animal poate vedea nu numai distanța până la un obiect, ci și dimensiunea acestuia, ce fel de animal este și alte caracteristici.
Lilieci
Liliecii folosesc ecolocația pentru a naviga și a hrăni, adesea în întuneric total. De obicei, ies din adăposturi în peșteri, poduri sau copaci la amurg și vânează insecte. Datorită ecolocației, liliecii se află într-o poziție foarte avantajoasă: vânează noaptea când sunt multe insecte, există mai puțină concurență pentru hrană și există mai puține specii care pot prada liliecii înșiși.
Liliecii generează ultrasunete prin laringe și radiază sunet prin gura deschisă sau, mult mai puțin frecvent, prin nas. Ei emit sunet cuprins între 14.000 și peste 100.000 Hz, mai ales în afara urechii umane (intervalul tipic de auz uman este de la 20 Hz la 20.000 Hz). Liliecii pot măsura mișcarea țintelor interpretând modelele de ecou dintr-o zonă specială de piele din urechea exterioară.
Anumite specii de lilieci folosesc ecolocația în anumite benzi de frecvență care se potrivesc cu condițiile lor de viață și cu tipurile de pradă. Acest lucru a fost uneori folosit de cercetători pentru a identifica speciile de lilieci care locuiesc în zonă. Ei pur și simpluși-au înregistrat semnalele folosind înregistratoare cu ultrasunete cunoscute sub numele de detectoare de lilieci. În ultimii ani, cercetătorii din mai multe țări au dezvoltat biblioteci de apeluri de lilieci care conțin înregistrări ale speciilor native.
Animale marine
Biosonar este valoros pentru subordinea balenelor cu dinți, care include delfini, marsuini, balene ucigașe și cașalot. Trăiesc într-un habitat subacvatic care are caracteristici acustice favorabile și unde vederea este extrem de limitată din cauza turbidității apei.
Primele rezultate cele mai semnificative în descrierea ecolocației delfinilor au fost obținute de William Shevill și soția sa Barbara Lawrence-Shevill. Erau angajați în hrănirea delfinilor și odată au observat că găsesc fără greșeală bucăți de pește care au căzut în tăcere în apă. Această descoperire a fost urmată de o serie de alte experimente. Până acum, s-a descoperit că delfinii folosesc frecvențe cuprinse între 150 și 150.000 Hz.
Echolocația balenelor albastre este mult mai puțin studiată. Până acum, se fac doar presupuneri că „cântecele” balenelor sunt o modalitate de a naviga și de a comunica cu rudele. Aceste cunoștințe sunt folosite pentru a număra populația și pentru a urmări migrațiile acestor animale marine.
Redătoare
Este clar ce este ecolocația la animalele marine și la lilieci și de ce au nevoie de ea. Dar de ce au nevoie rozătoarele? Singurele mamifere terestre capabile de ecolocație sunt cele două genuri de scorpie, teireks din Madagascar, șobolanii și dinții de silex. Ei emit o serie de scârțâituri ultrasonice. Ele nu conțin răspunsuri de ecolocație reverberante și par a fi utilizate pentru o orientare spațială simplă la distanță apropiată. Spre deosebire de lilieci, scorpiei folosesc ecolocația doar pentru a studia habitatele pradei și nu pentru a vâna. Cu excepția obiectelor mari și, prin urmare, foarte reflectorizante (cum ar fi o stâncă mare sau un trunchi de copac), probabil că acestea nu sunt capabile să dezlege scene de ecou.
Cei mai talentați găsitori de sonare
Pe lângă animalele enumerate, există și altele capabile de ecolocație. Acestea sunt câteva specii de păsări și foci, dar cele mai sofisticate ecosondare sunt peștii și lamprele. Anterior, oamenii de știință considerau că liliecii sunt cei mai capabili, dar în ultimele decenii a devenit clar că nu este cazul. Mediul aerian nu este favorabil ecolocalizării - spre deosebire de apă, în care sunetul diverge de cinci ori mai repede. Sonarul peștilor este organul liniei laterale, care percepe vibrațiile mediului. Folosit atât pentru navigație, cât și pentru vânătoare. Unele specii au și electroreceptori care captează vibrațiile electrice. Ce este ecolocarea peștilor? Este adesea sinonim cu supraviețuirea. Ea explică cum peștii orbi ar putea trăi până la o vârstă înaintată fără a avea nevoie de vedere.
Echolocația la animale a ajutat la explicarea abilităților similare la persoanele cu deficiențe de vedere și nevăzători. Ei navighează în spațiu cu ajutorul sunetelor de clic pe care le scot. Oamenii de știință spun că sunete atât de scurte emit unde carepoate fi comparat cu lumina unei lanterne. În acest moment, există prea puține date pentru a dezvolta această direcție, deoarece sonarul capabil în rândul oamenilor este o raritate.
