Wydając dźwięki i słuchając powstałych ech, nietoperze mogą namalować bogaty obraz swojego otoczenia w całkowitej ciemności. Ten proces nazywa się echolokacja, umożliwia nietoperzom nawigację bez żadnego wizualnego wkładu. Ale jak właściwie brzmią nietoperze?
Kluczowe dania na wynos
- Nietoperze można odróżnić za pomocą dźwięków, które mają częstotliwości ultradźwiękowe lub zbyt wysokie, aby ludzie je słyszeli.
- Samo nietoperz zawiera różne elementy - z częstotliwością, która pozostaje taka sama lub zmienia się w czasie.
- Nietoperze wytwarzają „kliknięcia” za pomocą wielu różnych mechanizmów - w tym za pomocą skrzynki głosowej, generowania dźwięków przez nozdrza lub klikania językami.
- Dźwięki nietoperzy można nagrywać za pomocą „detektorów nietoperzy”, które zmieniają dźwięki na częstotliwości słyszalne przez ludzi.
Jak brzmią nietoperze
Podczas echolokacji większość nietoperzy używa strun głosowych i krtani do wywoływania połączeń, podobnie jak ludzie używają strun głosowych i krtani do mówienia. Różne gatunki nietoperzy mają
różne połączenia, ale generalnie dźwięki nietoperzy są określane jako „kliknięcia”. Gdy dźwięki te są spowolnione, są one jednak bardziej podobne do ćwierkania ptaka i zwykle mają wyraźnie inne tony.Niektóre nietoperze w ogóle nie używają strun głosowych do wywoływania połączeń, zamiast tego klikają w język lub emitują dźwięk z nozdrzy. Inne nietoperze wytwarzają kliknięcia za pomocą skrzydeł. Co ciekawe, dokładny proces klikania skrzydłami nietoperzy jest nadal przedmiotem dyskusji. Nie jest jasne, czy dźwięk powstaje w wyniku klaskania skrzydeł, trzaskania kości skrzydeł, czy skrzydeł uderzania w ciało nietoperza.
Dźwięki ultradźwiękowe
Nietoperze produkują ultradźwiękowy dźwięki, co oznacza, że dźwięki występują na częstotliwościach wyższych niż ludzie mogą usłyszeć. Ludzie słyszą dźwięki od około 20 do 20 000 Hz. Dźwięki nietoperzy są zwykle dwa do trzech razy wyższe niż górna granica tego zakresu.
Dźwięki ultradźwiękowe mają wiele zalet:
- Krótsze długości fali dźwięków ultradźwiękowych sprawiają, że częściej odbijają się od nietoperza, zamiast dyfrakować lub zginać przedmioty.
- Dźwięki ultradźwiękowe wymagają mniej energii do wytworzenia.
- Dźwięki ultradźwiękowe szybko się rozpraszają, dzięki czemu nietoperz odróżnia „nowsze” od „starszych” dźwięków, które wciąż mogą odbijać się echem w okolicy.
Połączenia nietoperzy zawierają stała częstotliwość elementy (posiadające jedną zadaną częstotliwość w czasie) i modulowany częstotliwościowo elementy (o częstotliwościach zmieniających się w czasie). Komponenty o modulowanej częstotliwości mogą być same wąskopasmowy (składający się z małego zakresu częstotliwości) lub Internet szerokopasmowy (składa się z szerokiego zakresu częstotliwości).
Nietoperze używają kombinacji tych składników, aby zrozumieć swoje otoczenie. Na przykład składnik o stałej częstotliwości może pozwolić, aby dźwięk przemieszczał się dalej i trwał dłużej niż komponenty modulowane częstotliwościowo, które mogłyby pomóc w określeniu lokalizacji i tekstury a cel.
Większość wywołań nietoperzy jest zdominowana przez komponenty modulowane częstotliwościowo, chociaż niektóre mają wywołania zdominowane przez komponenty stałej częstotliwości.
Jak nagrywać dźwięki nietoperzy
Chociaż ludzie nie słyszą dźwięków wydawanych przez nietoperze, wykrywacze nietoperzy mogą. Detektory te są wyposażone w wyspecjalizowane mikrofony zdolne do rejestrowania dźwięków ultradźwiękowych oraz elektronikę zdolną do tłumaczenia dźwięku tak, aby był słyszalny dla ludzkiego ucha.
Oto kilka metod rejestrowania dźwięków przez te wykrywacze nietoperzy:
- Heterodyning: Heterodyning miksuje nadchodzący dźwięk nietoperza z podobną częstotliwością, co skutkuje „beatem” słyszalnym przez ludzi.
- Podział częstotliwości: Jak stwierdzono powyżej, dźwięki, które nietoperze mają częstotliwości, które są dwa do trzech razy wyższe niż górny limit słyszalny przez ludzi. Detektory z podziałem częstotliwości dzielą dźwięk nietoperza przez 10, aby dźwięk znalazł się w zasięgu ludzkiego słuchu.
- Rozszerzenie czasu: Wyższe częstotliwości występują przy wyższych częstotliwościach. Detektory ekspansji czasu spowalniają przychodzący dźwięk nietoperza do częstotliwości słyszalnej przez ludzi, zwykle również 10-krotnie.
Źródła
- Boonman, A., Bumrungsi, S., i Yovel, Y. „Nieecholokujące nietoperze owocowe wytwarzają kliknięcia biosonarne skrzydłami.” 2014. Aktualna biologia, vol. 24, 2962-2967.
- Rasa M. „Komunikacja ultradźwiękowa”. 2004.
- Echolokalizacja u nietoperzy i delfinów. wyd. Jeanette Thomas, Cynthia Moss i Marianne Vater. University of Chicago Press, 2004.
- Greene, S. „Święty dźwięk nietoperza! Niezwykła biblioteka pomoże naukowcom śledzić gatunki nietoperzy. ”Los Angeles Times, 2006.
- Uniwersytet Ryżu. „Dźwięki nietoperzy”.
- Yovel, Y., Geva-Sagiv, M., i Ulanovsky, N. „Echolokacja oparta na kliknięciach u nietoperzy: wcale nie taka prymitywna”. 2011. Journal of Comparative Physiology A, vol. 197, nr 5, 515-530.