Vsi vedo, da netopirji in delfini oddajajo ultrazvok. Zakaj je to potrebno in kako deluje? Poglejmo, kaj je eholokacija in kako pomaga živalim in celo ljudem.
Kaj je eholokacija
Eholokacija, imenovana tudi biosonar, je biološki sonar, ki ga uporablja več živalskih vrst. Eholokacijske živali oddajajo signale v okolje in poslušajo odmeve tistih klicev, ki jih vračajo različni predmeti v njihovi bližini. Te odmeve uporabljajo za iskanje in prepoznavanje predmetov. Eholokacija se uporablja za navigacijo in za iskanje hrane (ali lov) v različnih okoljih.
Načelo dela
Eholokacija je enaka aktivnemu sonarju, ki uporablja zvoke, ki jih proizvaja sama žival. Določanje se izvede z merjenjem časovne zakasnitve med lastno emisijo zvoka živali in morebitnimi odmevi, ki se vračajo iz okolja.
Za razliko od nekaterih človeških sonarjev, ki se zanašajo na izjemno ozke žarke in več sprejemnikov za lociranje cilja, živalska eholokacija temelji na enem oddajniku in dvehsprejemniki (ušesa). Odmevi, ki se vračajo v obe ušesi, prispejo ob različnih časih in na različnih nivojih glasnosti, odvisno od položaja predmeta, ki jih ustvarja. Razlike v času in prostornini uporabljajo živali za zaznavanje razdalje in smeri. Z eholokacijo lahko netopir ali druga žival vidi ne le razdaljo do predmeta, temveč tudi njegovo velikost, kakšno žival je in druge značilnosti.
Netopirji
Netopirji uporabljajo eholokacijo za navigacijo in iskanje hrane, pogosto v popolni temi. Običajno se v mraku pojavijo iz svojih zatočišč v jamah, podstrešjih ali drevesih in lovijo žuželke. Zahvaljujoč eholokaciji so netopirji v zelo ugodnem položaju: lovijo ponoči, ko je veliko žuželk, manj je konkurence za hrano in manj je vrst, ki lahko plenijo netopirje same.
Netopirji ustvarjajo ultrazvok skozi grlo in oddajajo zvok skozi svoja odprta usta ali, veliko manj pogosto, nos. Oddajajo zvok v razponu od 14.000 do več kot 100.000 Hz, večinoma zunaj človeškega ušesa (tipično območje človeškega sluha je od 20 Hz do 20.000 Hz). Netopirji lahko merijo gibanje tarč z razlago vzorcev odmeva iz posebnega obliža kože v zunanjem ušesu.
Določene vrste netopirjev uporabljajo eholokacijo v določenih frekvenčnih pasovih, ki ustrezajo njihovim življenjskim pogojem in vrstam plena. To so raziskovalci včasih uporabili za identifikacijo vrst netopirjev, ki naseljujejo to območje. Preprostozabeležili svoje signale z ultrazvočnimi snemalniki, znanimi kot detektorji netopirjev. V zadnjih letih so raziskovalci iz več držav razvili knjižnice klicev netopirjev, ki vsebujejo zapise avtohtonih vrst.
morske živali
Biosonar je dragocen za podred zobatih kitov, ki vključuje delfine, pliskavke, kite ubijalke in kite sperme. Živijo v podvodnem habitatu, ki ima ugodne akustične lastnosti in kjer je vid zaradi motnosti vode izjemno omejen.
Najpomembnejše prve rezultate pri opisu eholokacije delfinov sta dosegla William Shevill in njegova žena Barbara Lawrence-Shevill. Ukvarjali so se s hranjenjem delfinov in nekoč opazili, da nezmotljivo najdejo koščke rib, ki so tiho padli v vodo. Temu odkritju so sledili številni drugi poskusi. Doslej je bilo ugotovljeno, da delfini uporabljajo frekvence od 150 do 150.000 Hz.
Eholokacija modrih kitov je veliko manj raziskana. Zaenkrat se pojavljajo le domneve, da so "pesmi" kitov način navigacije in komunikacije s sorodniki. To znanje se uporablja za štetje populacije in za sledenje migracijam teh morskih živali.
glodalci
Jasno je, kaj je eholokacija pri morskih živalih in netopirjih in zakaj jo potrebujejo. Toda zakaj ga potrebujejo glodalci? Edini kopenski sesalci, ki so sposobni eholokacije, sta dva roda rovk, teireki z Madagaskarja, podgane in kremenčevi zobje. Oddajajo vrsto ultrazvočnih škripov. Ne vsebujejo reverberantnih eholokacijskih odzivov in se zdi, da se uporabljajo za preprosto prostorsko orientacijo na blizu. Za razliko od netopirjev, rovke uporabljajo eholokacijo samo za preučevanje habitatov plena in ne za lov. Razen velikih in tako zelo odsevnih predmetov (kot je velika skala ali deblo drevesa), verjetno niso sposobni razkriti odmevnih prizorov.
Najbolj nadarjeni iskalci sonarjev
Poleg navedenih živali obstajajo še druge, ki so sposobne eholokacije. To so nekatere vrste ptic in tjulnjev, vendar so najbolj izpopolnjeni odmevniki ribe in minože. Prej so znanstveniki menili, da so netopirji najbolj sposobni, v zadnjih desetletjih pa je postalo jasno, da temu ni tako. Zračno okolje ni ugodno za eholokacijo – za razliko od vode, v kateri se zvok razhaja petkrat hitreje. Sonar rib je organ stranske črte, ki zaznava vibracije okolja. Uporablja se tako za navigacijo kot za lov. Nekatere vrste imajo tudi elektroreceptorje, ki sprejemajo električne vibracije. Kaj je eholokacija rib? Pogosto je sinonim za preživetje. Pojasnjuje, kako lahko slepe ribe doživijo zrelo starost, ne da bi potrebovale vid.
Eholokacija pri živalih je pomagala razložiti podobne sposobnosti pri slabovidnih in slepih ljudeh. Krmarijo po prostoru s pomočjo zvokov klikanja, ki jih oddajajo. Znanstveniki pravijo, da tako kratki zvoki oddajajo valovelahko primerjamo s svetlobo svetilke. Trenutno je premalo podatkov za razvoj te smeri, saj je sposoben sonar med ljudmi redkost.
