Svi znaju da šišmiši i dupini emitiraju ultrazvuk. Zašto je to potrebno i kako funkcionira? Pogledajmo što je eholokacija i kako pomaže životinjama, pa čak i ljudima.
Što je eholokacija
Eholokacija, također nazvana biosonar, biološki je sonar koji koristi nekoliko životinjskih vrsta. Životinje koje eholokiraju zrače signale u okolinu i osluškuju odjeke onih poziva koji se vraćaju s raznih objekata u njihovoj blizini. Oni koriste te odjeke za pronalaženje i prepoznavanje objekata. Eholokacija se koristi za navigaciju i za traženje hrane (ili lov) u raznim okruženjima.
Princip rada
Eholokacija je ista kao aktivni sonar, koji koristi zvukove koje proizvodi sama životinja. Određivanje raspona se vrši mjerenjem vremenske odgode između zvuka životinje i bilo kojeg odjeka koji se vraća iz okoline.
Za razliku od nekih ljudskih sonara koji se oslanjaju na iznimno uske zrake i više prijemnika za lociranje mete, eholokacija životinja temelji se na jednom odašiljaču i dvaprijemnici (uši). Odjeci koji se vraćaju u dva uha dolaze u različito vrijeme i na različitim razinama glasnoće, ovisno o položaju objekta koji ih stvara. Razlike u vremenu i volumenu životinje koriste za percepciju udaljenosti i smjera. Uz eholokaciju, šišmiš ili druga životinja može vidjeti ne samo udaljenost do objekta, već i njegovu veličinu, kakva je životinja i druge značajke.
šišmiši
Šišmiši koriste eholokaciju za navigaciju i hranu, često u potpunoj tami. Obično izlaze iz svojih skloništa u špiljama, tavanima ili drveću u sumrak i love kukce. Zahvaljujući eholokaciji, šišmiši su u vrlo povoljnom položaju: love noću kada ima mnogo insekata, manje je konkurencije za hranu i manje je vrsta koje mogu plijeniti same šišmiše.
Šišmiši stvaraju ultrazvuk kroz svoj grkljan i zrače zvuk kroz svoja otvorena usta ili, mnogo rjeđe, nos. Emitiraju zvuk u rasponu od 14 000 do preko 100 000 Hz, uglavnom izvan ljudskog uha (tipični raspon ljudskog sluha je 20 Hz do 20 000 Hz). Šišmiši mogu mjeriti kretanje ciljeva tumačenjem uzoraka odjeka iz posebnog dijela kože u vanjskom uhu.
Određene vrste šišmiša koriste eholokaciju u određenim frekvencijskim pojasevima koji odgovaraju njihovim životnim uvjetima i vrstama plijena. Istraživači su to ponekad koristili kako bi identificirali vrste šišmiša koji nastanjuju to područje. Oni jednostavnobilježili su svoje signale pomoću ultrazvučnih snimača poznatih kao detektori šišmiša. Posljednjih godina istraživači iz nekoliko zemalja razvili su biblioteke poziva šišmiša koje sadrže zapise o autohtonim vrstama.
Morske životinje
Biosonar je vrijedan za podred kitova zubaca, koji uključuje dupine, pliskavice, kitove ubojice i kitove sperme. Žive u podvodnom staništu koje ima povoljne akustičke karakteristike i gdje je vid izrazito ograničen zbog zamućenosti vode.
Najznačajnije prve rezultate u opisu eholokacije dupina postigli su William Shevill i njegova supruga Barbara Lawrence-Shevill. Bavili su se hranjenjem dupina i jednom su primijetili da nepogrešivo pronalaze komade ribe koji su nečujno padali u vodu. Nakon ovog otkrića uslijedili su brojni drugi eksperimenti. Do sada je utvrđeno da dupini 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 s rođacima. Ovo znanje se koristi za prebrojavanje populacije i za praćenje migracija ovih morskih životinja.
Glodavci
Jasno je što je eholokacija kod morskih životinja i šišmiša i zašto im je potrebna. Ali zašto je to potrebno glodavcima? Jedini kopneni sisavci sposobni za eholokaciju su dva roda rovki, teireki s Madagaskara, štakori 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 šišmiša, rovke koriste eholokaciju samo za proučavanje staništa plijena, a ne za lov. Osim velikih i stoga jako reflektirajućih objekata (poput velikog kamena ili debla), oni vjerojatno nisu sposobni razotkriti scene odjeka.
Najtalentiraniji pronalazač sonara
Osim navedenih životinja, postoje i druge sposobne za eholokaciju. To su neke vrste ptica i tuljana, ali najsofisticiraniji ehosonderi su ribe i lampuge. Prije su znanstvenici šišmiše smatrali najsposobnijima, no posljednjih desetljeća postalo je jasno da to nije tako. Zračno okruženje nije pogodno za eholokaciju – za razliku od vode, u kojoj se zvuk razilazi pet puta brže. Sonar ribe je organ bočne linije, koji percipira vibracije okoline. Koristi se i za navigaciju i za lov. Neke vrste također imaju elektroreceptore koji primaju električne vibracije. Što je eholokacija ribe? Često je sinonim za preživljavanje. Ona objašnjava kako bi slijepa riba mogla doživjeti duboku starost bez potrebe za vidom.
Eholokacija kod životinja pomogla je objasniti slične sposobnosti kod slabovidnih i slijepih osoba. U prostoru se kreću uz pomoć zvukova klikanja koje ispuštaju. Znanstvenici kažu da tako kratki zvukovi emitiraju valove kojimože se usporediti sa svjetlom svjetiljke. Trenutno postoji premalo podataka za razvoj ovog smjera, budući da je sposoban sonar među ljudima rijetkost.
