Kaikki tietävät, että lepakot ja delfiinit lähettävät ultraääntä. Miksi tätä tarvitaan ja miten se toimii? Katsotaanpa, mitä kaikulokaatio on ja miten se auttaa eläimiä ja jopa ihmisiä.
Mikä on kaikulokaatio
Echolocation, jota kutsutaan myös biosonariksi, on biologinen luotain, jota useat eläinlajit käyttävät. Kaikueläimet säteilevät signaaleja ympäristöön ja kuuntelevat niiden kutsujen kaikuja, jotka tulevat läheisiltä eri esineiltä. He käyttävät näitä kaikuja esineiden löytämiseen ja tunnistamiseen. Kaikulokaatiota käytetään navigointiin ja ravinnonhakuun (tai metsästykseen) erilaisissa ympäristöissä.
Toimintaperiaate
Kaikuluotain on sama kuin aktiivinen luotain, joka käyttää eläimen itsensä tuottamia ääniä. Etäisyys tehdään mittaamalla aikaviive eläimen oman äänen ja ympäristöstä palaavien kaikujen välillä.
Toisin kuin jotkin ihmisen valmistamat kaikuluotaimet, jotka käyttävät erittäin kapeita säteitä ja useita vastaanottimia kohteen paikantamiseksi, eläinten kaikupaikannus perustuu yhteen lähettimeen ja kahteen.vastaanottimet (korvat). Molempiin korviin palaavat kaiut saapuvat eri aikoina ja eri äänenvoimakkuuksilla riippuen niitä synnyttävän kohteen sijainnista. Eläimet käyttävät aika- ja tilavuuseroja etäisyyden ja suunnan havaitsemiseen. Kaikulokaatiolla lepakko tai muu eläin näkee paitsi etäisyyden kohteeseen, myös sen koon, millainen eläin se on ja muita ominaisuuksia.
Lepakkot
Lepakot käyttävät kaikulokaatiota navigoidakseen ja etsiessään ruokaa, usein täydellisessä pimeässä. Ne yleensä nousevat yöpymisistään luolissa, ullakoilla tai puista hämärässä ja metsästävät hyönteisiä. Kaikulokaation ansiosta lepakot ovat erittäin edullisessa asemassa: ne metsästävät yöllä, kun hyönteisiä on paljon, kilpailu ruoasta on vähemmän ja lajeja, jotka voivat itse saalistaa lepakoita, on vähemmän.
Lepakkot tuottavat ultraääntä kurkunpäänsä kautta ja säteilevät ääntä avoimen suunsa tai, paljon harvemmin, nenänsä kautta. Ne lähettävät ääntä 14 000 - yli 100 000 Hz, enimmäkseen ihmiskorvan ulkopuolella (tyypillinen ihmisen kuuloalue on 20 Hz - 20 000 Hz). Lepakot voivat mitata kohteiden liikettä tulkitsemalla kaikukuvioita erityisestä ulkokorvan ihoalueesta.
Tietyt lepakalajet käyttävät kaikulokaatiota tietyillä taajuuskaistoilla, jotka vastaavat heidän elinolosuhteitaan ja saalistyyppejä. Tutkijat ovat joskus käyttäneet tätä tunnistaakseen alueella asuvien lepakalajien. He yksinkertaisestitallentivat signaalinsa käyttämällä ultraäänitallentimia, jotka tunnetaan lepakoiden ilmaisimina. Viime vuosina useiden maiden tutkijat ovat kehittäneet lepakokutsukirjastoja, jotka sisältävät tietoja kotoperäisistä lajeista.
Merieläimet
Biosonar on arvokas hammasvalaiden alalahkolle, johon kuuluvat delfiinit, pyöriäiset, miekkavalaat ja kaskelotit. Ne elävät vedenalaisessa elinympäristössä, jolla on suotuisat akustiset ominaisuudet ja jossa näkökyky on erittäin rajoitettu veden sameuden vuoksi.
Merkittävimmät ensimmäiset tulokset delfiinien kaikulokaatioiden kuvauksessa saavuttivat William Shevill ja hänen vaimonsa Barbara Lawrence-Shevill. He ruokkivat delfiinejä ja huomasivat kerran löytävänsä erehtymättä kalanpaloja, jotka putosivat hiljaa veteen. Tätä löytöä seurasi joukko muita kokeita. Toistaiseksi delfiinien on havaittu käyttävän taajuuksia 150-150 000 Hz.
Sinisivalaiden kaikulokaatiota on tutkittu paljon vähemmän. Toistaiseksi on tehty vain oletuksia, että valaiden "laulut" ovat tapa navigoida ja kommunikoida sukulaisten kanssa. Tätä tietoa käytetään näiden merieläinten populaation laskemiseen ja vaellusten seuraamiseen.
Jyrsijät
On selvää, mitä kaikulokaatio on merieläimissä ja lepakoissa ja miksi he tarvitsevat sitä. Mutta miksi jyrsijät tarvitsevat sitä? Ainoat maan nisäkkäät, jotka pystyvät kaikuelokaatioon, ovat kaksi suvut, Madagaskarin teirekit, rotat ja piikivihampaat. Ne lähettävät sarjan ultraääniääniä. Ne eivät sisällä kaikuvia kaikulokaatiovasteita, ja niitä näyttävät käytettävän yksinkertaiseen avaruudelliseen orientaatioon lähietäisyydellä. Toisin kuin lepakot, särmät käyttävät kaikulokaatiota vain saaliiden elinympäristöjen tutkimiseen eivätkä metsästykseen. Lukuun ottamatta suuria ja siten erittäin heijastavia esineitä (kuten suuria kiviä tai puunrunkoa), ne eivät todennäköisesti pysty purkamaan kaikukohtauksia.
lahjakkaimmat luotainlöytäjät
Luetteloitujen eläinten lisäksi on muita, jotka pystyvät kaikuelokaatioon. Nämä ovat joitain lintu- ja hylkelajeja, mutta kehittyneimmät kaikuluotaimet ovat kalat ja nahkiaiset. Aiemmin tiedemiehet pitivät lepakoita kyvykkäimpinä, mutta viime vuosikymmeninä on käynyt selväksi, että näin ei ole. Ilmaympäristö ei ole suotuisa kaikulokaatiolle - toisin kuin vesi, jossa ääni hajoaa viisi kertaa nopeammin. Kalojen luotain on sivulinjan elin, joka havaitsee ympäristön värähtelyt. Käytetään sekä navigointiin että metsästykseen. Joillakin lajeilla on myös sähköreseptoreita, jotka poimivat sähköisiä värähtelyjä. Mikä on kalojen kaikuelokaatio? Se on usein synonyymi selviytymiselle. Hän selittää, kuinka sokeat kalat voivat elää kypsään vanhuuteen ilman näkökykyä.
Echolocation eläimissä on auttanut selittämään samanlaisia kykyjä näkövammaisilla ja sokeilla ihmisillä. He navigoivat avaruudessa luomiensa napsautusäänien avulla. Tiedemiehet sanovat, että tällaiset lyhyet äänet lähettävät a altojavoidaan verrata taskulampun valoon. Tällä hetkellä tietoa on liian vähän tämän suunnan kehittämiseen, koska ihmisten keskuudessa toimiva luotain on harvinaisuus.
