Эхолокация: как летучие мыши используют звуковые волны, чтобы видеть в темноте

Летучие мыши и другие животные обладают способностью, которую люди используют с помощью технологий – эхолокацией. Эхолокация использует эхо звуковых волн для создания изображения, которое животное использует для навигации и охоты.

Теперь, когда наступило лето, дни станут жарче, а светлый день продлится дольше до вечера. В эти продолжительные часы сумерек вы увидите, как светлячки начинают мигать в темноте. Если вы посмотрите вверх, то сможете распознать летучих мышей по их беспорядочным движениям, когда они охотятся на комаров и других насекомых.

Вы когда-нибудь задумывались, как летучие мыши находят себе пищу? Как они это делают, особенно интересно, поскольку летучие мыши должны перемещаться в почти полной темноте. Для безопасной навигации и охоты в темноте летучие мыши используют эхолокацию. Эхолокация – это использование звуковых волн и их отраженных эхо для определения местоположения объектов в пространстве.

Люди разработали аналогичную технологию, называемую сонаром, который позволяет использовать звуковую навигацию и определять расстояния. Люди используют гидролокатор для подводных применений, таких как картографирование морского дна, безопасная навигация в водах и идентификация подводных объектов, таких как кораблекрушения или подводные лодки. Однако у летучих мышей уже есть биологический сонар: эхолокация!

В мире насчитывается более 900 видов летучих мышей, и, по оценкам, около 70% видов летучих мышей используют эхолокацию. Итак, как работает эхолокация? Летучая мышь излучает звуковые волны из носа или рта, и когда звуковые волны ударяются о предмет, возникает эхо. Это эхо отражается обратно в уши летучей мыши. Затем летучая мышь может интерпретировать эхо, чтобы определить размер, местоположение и форму объекта. Постоянно посылая эти звуковые волны, летучая мышь может быстро изменить свой курс, чтобы перехватить добычу.

Звуки, которые издают летучие мыши для эхолокации, обычно ультразвуковые, то есть они настолько высоки, что люди обычно их не слышат. Звуки эхолокации летучих мышей варьируются от 9 килогерц (кГц) до 200 кГц, в то время как люди слышат только звуки от 20 до 15-20 кГц. Как разные частоты звуковых волн, которые излучает летучая мышь, так и эхо, которое получает летучая мышь, предоставляют такую ​​информацию, как скорость, направление, размер и положение объекта. Чтобы интерпретировать информацию от эха, у летучих мышей есть специальные уши, мышцы и клетки. Структура внешнего уха помогает воспринимать эхо, а специальные мышцы уха предотвращают внутренние повреждения, когда летучая мышь слышит свой собственный зов. Специализированные рецепторные клетки обеспечивают летучей мыши чрезвычайную чувствительность, позволяющую определять даже малейшие изменения частоты. Эти изменения частоты создают изображение в мозгу и позволяют летучей мыши быстро корректировать свою скорость и курс, чтобы поймать свою добычу или уклониться от объекта.

Однако летучие мыши – не единственные животные, которые используют эхолокацию. Гуахаро – это ночные птицы, которые также используют эхолокацию для поиска пищи и навигации в темноте. Землеройки также используют эхолокацию для более основных целей простой пространственной ориентации и исследования среды обитания. Под водой видимость в океане ограничена, так как значительное количество солнечного света проникает всего на 200 метров. Дельфины, морские свиньи и киты должны уметь находить пищу, определять местонахождение друг друга и избегать хищников, и они тоже используют эхолокацию для выполнения этих задач!

Независимо от животного и среды обитания, эхолокация – полезный инструмент, если вам нужно «видеть» в темноте!

Алексей Новиков

Поделиться: