Alla vet att fladdermöss och delfiner avger ultraljud. Varför behövs detta och hur fungerar det? Låt oss se vad ekolokalisering är och hur det hjälper djur och till och med människor.
Vad är ekolokalisering
Echolocation, även kallat biosonar, är ett biologiskt ekolod som används av flera djurarter. Ekolokaliserande djur utstrålar signaler till omgivningen och lyssnar på ekon av de samtal som returneras från olika föremål nära dem. De använder dessa ekon för att hitta och identifiera objekt. Ekolokalisering används för navigering och för födosökning (eller jakt) i en mängd olika miljöer.
Arbetsprincip
Echolocation är detsamma som aktivt sonar, som använder ljud som produceras av djuret självt. Rangering görs genom att mäta tidsfördröjningen mellan djurets egen ljudemission och eventuella ekon som återkommer från omgivningen.
Till skillnad från vissa mänskligt tillverkade ekolod som förlitar sig på extremt smala strålar och flera mottagare för att lokalisera ett mål, baseras djurekolokalisering på en sändare och tvåmottagare (öron). Ekon som återvänder till de två öronen anländer vid olika tidpunkter och vid olika volymnivåer, beroende på placeringen av föremålet som genererar dem. Skillnader i tid och volym används av djur för att uppfatta avstånd och riktning. Med ekolokalisering kan en fladdermus eller annat djur se inte bara avståndet till ett föremål, utan också dess storlek, vilken typ av djur det är och andra egenskaper.
Bats
Fladdermöss använder ekolokalisering för att navigera och söka föda, ofta i tot alt mörker. De dyker vanligtvis upp från sina sovplatser i grottor, vindar eller träd i skymningen och jagar insekter. Tack vare ekolokalisering har fladdermöss en mycket fördelaktig position: de jagar på natten när det finns många insekter, det är mindre konkurrens om maten och det finns färre arter som kan förgripa sig på fladdermössen själva.
Fladdermöss genererar ultraljud genom struphuvudet och utstrålar ljud genom sin öppna mun eller, mycket mindre vanligt, näsan. De avger ljud som sträcker sig från 14 000 till över 100 000 Hz, mestadels utanför det mänskliga örat (typiskt mänskligt hörselområde är 20 Hz till 20 000 Hz). Fladdermöss kan mäta rörelsen av mål genom att tolka ekomönster från en speciell hudfläck i ytterörat.
Vissa arter av fladdermöss använder ekolokalisering i vissa frekvensband som matchar deras livsvillkor och bytestyper. Detta har ibland använts av forskare för att identifiera arterna av fladdermöss som bor i området. De helt enkeltspelade in sina signaler med hjälp av ultraljudsregistratorer som kallas fladdermusdetektorer. Under de senaste åren har forskare från flera länder utvecklat fladdermussamtalbibliotek som innehåller register över inhemska arter.
Havsdjur
Biosonar är värdefullt för underordningen tandvalar, som inkluderar delfiner, tumlare, späckhuggare och spermvalar. De lever i en undervattensmiljö som har gynnsamma akustiska egenskaper och där synen är extremt begränsad på grund av vattnets grumlighet.
De viktigaste första resultaten i beskrivningen av ekolokalisering av delfiner uppnåddes av William Shevill och hans fru Barbara Lawrence-Shevill. De ägnade sig åt att mata delfiner och märkte en gång att de otvetydigt hittade fiskbitar som tyst föll i vattnet. Denna upptäckt följdes av ett antal andra experiment. Hittills har delfiner visat sig använda frekvenser från 150 till 150 000 Hz.
Ekolokalisering av blåvalar är mycket mindre studerad. Än så länge görs bara antaganden om att valarnas "sånger" är ett sätt att navigera och kommunicera med släktingar. Denna kunskap används för att räkna populationen och för att spåra dessa marina djurs migrationer.
gnagare
Det är tydligt vad ekolokalisering är hos marina djur och fladdermöss och varför de behöver det. Men varför behöver gnagare det? De enda landlevande däggdjuren som kan ekolokalisera är de två släktena smussmusslor, teireks på Madagaskar, råttorna och flinttänderna. De avger en serie ultraljudspip. De innehåller inte ekolokaliseringssvar och verkar användas för enkel rumslig orientering på nära håll. Till skillnad från fladdermöss använder näbbmusar ekolokalisering endast för att studera bytesmiljöer och inte för att jaga. Förutom stora och därmed mycket reflekterande föremål (som en stor sten eller trädstam), är de förmodligen inte kapabla att riva upp ekoscener.
The Most Talented Sonar Finders
Förutom de listade djuren finns det andra som kan ekolokalisera. Det här är några fågelarter och sälar, men de mest sofistikerade ekolodet är fiskar och lamprägor. Tidigare ansåg forskare att fladdermöss var de mest kapabla, men under de senaste decennierna har det blivit tydligt att så inte är fallet. Luftmiljön är inte gynnsam för ekolokalisering - till skillnad från vatten, där ljud divergerar fem gånger snabbare. Fiskens ekolod är sidolinjens organ, som uppfattar omgivningens vibrationer. Används för både navigering och jakt. Vissa arter har också elektroreceptorer som tar upp elektriska vibrationer. Vad är ekolokalisering av fisk? Det är ofta synonymt med överlevnad. Hon förklarar hur blind fisk kunde leva till en mogen ålder utan att behöva synas.
Echolokalisering hos djur har hjälpt till att förklara liknande förmågor hos synskadade och blinda. De navigerar i rymden med hjälp av klickande ljud de gör. Forskare säger att så korta ljud avger vågor somkan jämföras med ljuset från en ficklampa. För tillfället finns det för lite data för att utveckla denna riktning, eftersom bra ekolod bland människor är en sällsynthet.
