Jak działa Echolokalizacja nietoperzy

Echolokalizacja to połączone zastosowanie morfologii (cechy fizyczne) i sonar (SOund NAvigation and Ranging), który pozwala nietoperze „widzieć” za pomocą dźwięku. Nietoperz wykorzystuje swoją krtań do wytwarzania fal ultradźwiękowych, które są emitowane przez usta lub nos. Niektóre nietoperze generują również kliknięcia przy użyciu swoich języków. Nietoperz słyszy zwracane echa i porównuje czas między wysłaniem i powrotem sygnału a przejściem częstotliwość dźwięku, tworząc mapę jego otoczenia. Chociaż żaden nietoperz nie jest całkowicie ślepy, zwierzę może używać dźwięku, aby „widzieć” w absolutnej ciemności. Wrażliwa natura uszu nietoperza pozwala mu również znaleźć ofiarę poprzez pasywne słuchanie. Grzbiety uszu nietoperzy działają jak akustyczna soczewka Fresnela, pozwalając nietoperzowi słyszeć ruch owadów zamieszkujących ziemię i trzepot skrzydeł owadów.

Niektóre adaptacje fizyczne nietoperza są widoczne. Pomarszczony mięsisty nos działa jak megafon do wyświetlania dźwięku. Złożony kształt, fałdy i zmarszczki ucha zewnętrznego nietoperza pomagają w odbieraniu i kierowaniu nadchodzących dźwięków. Niektóre kluczowe dostosowania są wewnętrzne. Uszy zawierają liczne receptory, które pozwalają nietoperzom wykryć niewielkie zmiany częstotliwości. Mózg nietoperza mapuje sygnały, a nawet uwzględnia

Istnieją dwa główne typy echolokacji:

• Echolokacja w niskim cyklu pracy pozwala nietoperzom oszacować ich odległość od obiektu na podstawie różnicy między czasem emitowania dźwięku a powrotem echa. Wezwanie nietoperza do tej formy echolokacji jest jednym z najgłośniejszych dźwięków w powietrzu wydawanych przez każde zwierzę. Intensywność sygnału wynosi od 60 do 140 decybeli, co odpowiada dźwiękowi emitowanemu przez czujnik dymu w odległości 10 centymetrów. Połączenia te są ultradźwiękowe i na ogół poza zasięgiem ludzkiego słuchu. Ludzie słyszą w zakresie częstotliwości od 20 do 20 000 Hz, podczas gdy mikrobaty wysyłają połączenia od 14 000 do ponad 100 000 Hz.
• Echolokacja cyklu wysokiego obciążenia daje nietoperzom informacje o ruchu i trójwymiarowej lokalizacji ofiary. W przypadku tego typu echolokacji nietoperz emituje ciągłe połączenie, nasłuchując zmiany częstotliwości zwracanego echa. Nietoperze unikają ogłuszenia, wysyłając połączenie poza zakresem częstotliwości. Echo ma niższą częstotliwość, mieszcząc się w optymalnym zakresie dla ich uszu. Można wykryć niewielkie zmiany częstotliwości. Na przykład podkowa nietoperz może wykryć różnice częstotliwości tak małe jak 0,1 Hz.

Podczas gdy większość wywołań nietoperzy ma charakter ultradźwiękowy, niektóre gatunki emitują słyszalne kliknięcia echolokacyjne. Dropiaty nietoperz (Euderma maculatum) wydaje dźwięk podobny do dwóch uderzających o siebie kamieni. Nietoperz nasłuchuje opóźnienia echa.

Wywołania nietoperzy są skomplikowane, na ogół składają się z połączenia połączeń o stałej częstotliwości (CF) i modulowanych częstotliwości (FM). Połączenia o wysokiej częstotliwości są używane częściej, ponieważ oferują szczegółowe informacje na temat prędkości, kierunku, wielkości i odległości ofiary. Połączenia o niskiej częstotliwości podróżują dalej i służą głównie do mapowania nieruchomych obiektów.

Ćmy są popularna ofiara dla nietoperzy, dlatego niektóre gatunki opracowały metody pokonania echolokacji. Ćma tygrysa (Bertholdia trigona) zacina dźwięki ultradźwiękowe. Inny gatunek reklamuje swoją obecność, generując własne sygnały ultradźwiękowe. Pozwala to nietoperzom identyfikować i unikać trujących lub niesmacznych ofiar. Inne gatunki ćmy mają narząd zwany tympanonem, który reaguje na przychodzące ultradźwięki, powodując drganie mięśni latających ćmy. Ćma leci nieregularnie, więc nietoperz jest trudniejszy do złapania.

Oprócz echolokacji nietoperze wykorzystują inne zmysły niedostępne dla ludzi. Mikrobaty widzą przy słabym świetle. Niektórzy w przeciwieństwie do ludzi zobacz światło ultrafioletowe. Powiedzenie „ślepy jak nietoperz” wcale nie dotyczy megabatów, ponieważ gatunki te widzą tak dobrze, jak i lepiej niż ludzie. Jak ptaki, nietoperze wyczuwa pola magnetyczne. Podczas gdy ptaki używają tej zdolności do wyczuwania ich szerokość geograficzna, nietoperze używają go do mówienia na północ od południa.

Bibliografia

• Corcoran, Aaron J.; Barber, J. R.; Conner, W. MI. (2009). „Tygrys ćma zakleszcza sonar nietoperza”. Nauka. 325 (5938): 325–327.
• Fullard, J. H. (1998). „Moth Ears and Bat Calls: Coevolution or Coincidence?”. W Hoy R. R.; Fay R. R.; Popper, A. N. Słuch porównawczy: owady. Springer Handbook of Auditory Research. Skoczek.
• Nowak R. M., redaktor (1999). Walker Mammals of the World. Vol. 1. 6 edycja. Pp. 264–271.
• Surlykke, A.; Ghose, K.; Mech, C. FA. (Kwiecień 2009). „Akustyczne skanowanie naturalnych scen przez echolokację u dużego brązowego nietoperza, Eptesicus fuscus”. Journal of Experimental Biology. 212 (Pt 7): 1011–20.