Svi znaju da slepi miševi i delfini emituju ultrazvuk. Zašto je ovo potrebno i kako funkcionira? Hajde da vidimo šta je eholokacija i kako pomaže životinjama, pa čak i ljudima.
Šta je eholokacija
Eholokacija, takođe nazvana biosonar, je biološki sonar koji koristi nekoliko životinjskih vrsta. Životinje koje eholociraju zrače signale u okolinu i slušaju odjeke tih poziva koji se vraćaju iz raznih objekata u njihovoj blizini. Oni koriste ove odjeke da pronađu i identifikuju objekte. Eholokacija se koristi za navigaciju i za traženje hrane (ili lov) u različitim okruženjima.
Princip rada
Eholokacija je ista kao aktivni sonar, koji koristi zvukove koje proizvodi sama životinja. Određivanje raspona se vrši mjerenjem vremenskog kašnjenja između zvučne emisije životinje i bilo kojeg odjeka koji se vraća iz okoline.
Za razliku od nekih ljudskih sonara koji se oslanjaju na ekstremno uske zrake i više prijemnika za lociranje mete, eholokacija životinja zasniva se na jednom predajniku i dvaprijemnici (uši). Odjeci koji se vraćaju u dva uha dolaze u različito vrijeme i na različitim nivoima jačine, ovisno o položaju objekta koji ih stvara. Razlike u vremenu i volumenu životinje koriste za percepciju udaljenosti i smjera. Pomoću eholokacije, šišmiš ili druga životinja može vidjeti ne samo udaljenost do objekta, već i njegovu veličinu, kakva je životinja i druge karakteristike.
slepi miševi
Slepi miševi koriste eholokaciju za navigaciju i ishranu, često u potpunom mraku. Obično izlaze iz svojih skloništa u pećinama, tavanima ili drveću u sumrak i love insekte. Zahvaljujući eholokaciji, slepi miševi su u veoma povoljnoj poziciji: love noću kada ima mnogo insekata, manje je konkurencije za hranu i manje je vrsta koje mogu da plene same slepe miševe.
Slepi miševi generišu ultrazvuk kroz svoj grkljan i zrače zvuk kroz svoja otvorena usta ili, mnogo rjeđe, nos. Emituju zvuk u rasponu od 14.000 do preko 100.000 Hz, uglavnom izvan ljudskog uha (tipični opseg ljudskog sluha je 20 Hz do 20.000 Hz). Šišmiši mogu mjeriti kretanje meta tumačenjem eho obrazaca iz posebnog dijela kože u vanjskom uhu.
Određene vrste slepih miševa koriste eholokaciju u određenim frekventnim opsezima koji odgovaraju njihovim životnim uslovima i tipovima plijena. Istraživači su to ponekad koristili za identifikaciju vrsta slepih miševa koji naseljavaju to područje. Oni jednostavnosnimali svoje signale pomoću ultrazvučnih snimača poznatih kao detektori slepih miševa. Poslednjih godina, istraživači iz nekoliko zemalja razvili su biblioteke poziva slepih miševa koje sadrže zapise o domaćim vrstama.
Morske životinje
Biosonar je vrijedan za podred kitova zubatih, koji uključuje delfine, pliskavice, kitove ubice i kitove sperme. Žive u podvodnom staništu koje ima povoljne akustičke karakteristike i gdje je vid izuzetno ograničen zbog zamućenosti vode.
Najznačajnije prve rezultate u opisu eholokacije delfina postigli su William Shevill i njegova supruga Barbara Lawrence-Shevill. Bavili su se hranjenjem delfina i jednom su primijetili da nepogrešivo pronalaze komade ribe koji su nečujno padali u vodu. Nakon ovog otkrića uslijedio je niz drugih eksperimenata. Do sada je utvrđeno da delfini koriste frekvencije u rasponu od 150 do 150.000 Hz.
Eholokacija plavih kitova je mnogo manje proučavana. Zasad se samo pretpostavlja da su "pjesme" kitova način navigacije i komunikacije sa rođacima. Ovo znanje se koristi za prebrojavanje populacije i praćenje migracija ovih morskih životinja.
Glodavci
Jasno je šta je eholokacija kod morskih životinja i slepih miševa i zašto im je potrebna. Ali zašto je to potrebno glodarima? Jedini kopneni sisari sposobni za eholokaciju su dva roda rovki, teireki sa Madagaskara, pacovi i kremeni zubi. Emituju niz ultrazvučnih škripa. Ne sadrže reverberantne eholokacijske odgovore i čini se da se koriste za jednostavnu prostornu orijentaciju na bliskoj udaljenosti. Za razliku od slepih miševa, rovke koriste eholokaciju samo za proučavanje staništa plijena, a ne za lov. Osim velikih i stoga jako reflektirajućih objekata (kao što je veliki kamen ili deblo drveta), oni vjerovatno nisu sposobni da razotkriju scene odjeka.
Najtalentovaniji pronalazači sonara
Pored navedenih životinja, postoje i druge sposobne za eholokaciju. Ovo su neke vrste ptica i tuljana, ali najsofisticiraniji ehosonderi su ribe i lampuge. Ranije su naučnici smatrali da su slepi miševi najsposobniji, ali posljednjih decenija postalo je jasno da to nije tako. Vazdušno okruženje nije pogodno za eholokaciju – za razliku od vode, u kojoj se zvuk razilazi pet puta brže. Sonar ribe je organ bočne linije, koji opaža vibracije okoline. Koristi se i za navigaciju i za lov. Neke vrste također imaju elektroreceptore koji primaju električne vibracije. Šta je eholokacija ribe? Često je sinonim za preživljavanje. Ona objašnjava kako bi slijepe ribe mogle doživjeti duboku starost bez potrebe za vidom.
Eholokacija kod životinja je pomogla da se objasne slične sposobnosti kod slabovidih i slijepih osoba. Oni se kreću u prostoru uz pomoć zvukova kliktanja koje ispuštaju. Naučnici kažu da tako kratki zvukovi emituju talase kojimože se uporediti sa svetlošću baterijske lampe. Trenutno postoji premalo podataka za razvoj ovog smjera, budući da je sposoban sonar među ljudima rijetkost.
