Բոլորը գիտեն, որ չղջիկները և դելֆինները ուլտրաձայն են արձակում։ Ինչու է դա անհրաժեշտ և ինչպես է այն աշխատում: Տեսնենք, թե ինչ է էխոլոկացիան և ինչպես է այն օգնում կենդանիներին և նույնիսկ մարդկանց։
Ի՞նչ է էխոլոկացիան
Էխոլոկացիան, որը նաև կոչվում է բիոսոնար, կենսաբանական սոնար է, որն օգտագործվում է մի քանի կենդանատեսակների կողմից: Էխոլոկացիոն կենդանիները ազդանշաններ են արձակում շրջակա միջավայր և լսում այդ զանգերի արձագանքները, որոնք վերադարձվում են իրենց մոտ գտնվող տարբեր առարկաներից: Նրանք օգտագործում են այդ արձագանքները՝ օբյեկտները գտնելու և նույնականացնելու համար: Էխոլոկացիան օգտագործվում է նավարկության և կեր փնտրելու (կամ որսի) համար տարբեր միջավայրերում:
Աշխատանքի սկզբունք
Էխոլոկացիան նույնն է, ինչ ակտիվ սոնարը, որն օգտագործում է կենդանու կողմից արտադրված ձայները: Շրջագայությունը կատարվում է կենդանու սեփական ձայնի արտանետման և շրջակա միջավայրից վերադարձող ցանկացած արձագանքների միջև ընկած ժամանակահատվածի չափման միջոցով:
Ի տարբերություն որոշ մարդու ստեղծած սոնարների, որոնք հիմնված են չափազանց նեղ ճառագայթների և բազմաթիվ ընդունիչների վրա՝ թիրախ գտնելու համար, կենդանիների էխոլոկացիան հիմնված է մեկ և երկու հաղորդիչի վրա։ընդունիչներ (ականջներ): Երկու ականջներին վերադարձող արձագանքները հասնում են տարբեր ժամանակներում և տարբեր ծավալների՝ կախված դրանք առաջացնող օբյեկտի դիրքից: Ժամանակի և ծավալի տարբերությունները կենդանիներն օգտագործում են հեռավորությունն ու ուղղությունը ընկալելու համար: Էխոլոկացիայի միջոցով չղջիկը կամ այլ կենդանի կարող է տեսնել ոչ միայն առարկայի հեռավորությունը, այլև դրա չափը, ինչպիսի կենդանի է այն և այլ հատկանիշներ:
Չղջիկներ
Չղջիկները օգտագործում են էխոլոկացիա՝ նավարկելու և անասնակեր փնտրելու համար, հաճախ՝ լիակատար մթության մեջ: Նրանք սովորաբար մթնշաղին դուրս են գալիս քարանձավներից, վերնահարկերից կամ ծառերից և միջատներ են որսում։ Էխոլոկացիայի շնորհիվ չղջիկները գտնվում են շատ ձեռնտու դիրքում. նրանք որս են անում գիշերը, երբ շատ միջատներ կան, սննդի համար մրցակցությունը ավելի քիչ է, և ավելի քիչ տեսակներ կան, որոնք կարող են որսալ հենց չղջիկներին։
Չղջիկները ուլտրաձայն են առաջացնում իրենց կոկորդով և ձայն են արձակում բաց բերանով կամ, շատ ավելի հազվադեպ, քթով: Նրանք արձակում են 14,000-ից մինչև 100,000 Հց-ից ավելի ձայն, հիմնականում մարդու ականջից դուրս (մարդու լսողության սովորական միջակայքը 20 Հց-ից մինչև 20000 Հց է): Չղջիկները կարող են չափել թիրախների շարժումը՝ մեկնաբանելով արտաքին ականջի մաշկի հատուկ հատվածից արձագանքների օրինաչափությունները։
Չղջիկների որոշ տեսակներ օգտագործում են էխոլոկացիա որոշակի հաճախականությունների տիրույթներում, որոնք համապատասխանում են իրենց կենսապայմաններին և որսի տեսակներին: Սա երբեմն օգտագործվել է հետազոտողների կողմից՝ բացահայտելու չղջիկների տեսակները, որոնք բնակվում են այդ տարածքում: Նրանք պարզապեսձայնագրել են իրենց ազդանշանները՝ օգտագործելով ուլտրաձայնային ձայնագրիչներ, որոնք հայտնի են որպես չղջիկների դետեկտորներ: Վերջին տարիներին մի քանի երկրների հետազոտողներ մշակել են չղջիկների կանչերի գրադարաններ, որոնք պարունակում են բնիկ տեսակների գրառումներ:
Ծովային կենդանիներ
Biosonar-ը արժեքավոր է ատամնավոր կետերի ենթակարգի համար, որը ներառում է դելֆիններ, խոզուկներ, մահասպան կետեր և սերմնահեղուկ կետեր: Նրանք ապրում են ստորջրյա միջավայրում, որն ունի բարենպաստ ակուստիկ բնութագրեր և որտեղ տեսողությունը չափազանց սահմանափակ է ջրի պղտորության պատճառով:
Դելֆինի էխոլոկացիայի նկարագրության ամենակարևոր առաջին արդյունքները ձեռք են բերվել Ուիլյամ Շևիլի և նրա կնոջ՝ Բարբարա Լոուրենս-Շևիլի կողմից: Նրանք զբաղվում էին դելֆիններին կերակրելով և մի անգամ նկատեցին, որ անվրեպ գտնում են ձկան կտորներ, որոնք լուռ ընկել են ջուրը։ Այս բացահայտմանը հաջորդեցին մի շարք այլ փորձեր։ Մինչ այժմ պարզվել է, որ դելֆիններն օգտագործում են 150-ից մինչև 150,000 Հց հաճախականություններ:
Կապույտ կետերի արձագանքը շատ ավելի քիչ է ուսումնասիրված: Առայժմ միայն ենթադրություններ են արվում, որ կետերի «երգերը» նավարկելու և հարազատների հետ շփվելու միջոց են։ Այս գիտելիքն օգտագործվում է պոպուլյացիան հաշվելու և այս ծովային կենդանիների միգրացիան հետևելու համար:
կրծողներ
Պարզ է, թե ինչ էխոլոկացիա է ծովային կենդանիների և չղջիկների մոտ, և ինչու է դա նրանց անհրաժեշտ: Բայց ինչի՞ն է դա պետք կրծողներին: Միակ ցամաքային կաթնասունները, որոնք ունակ են էխոլոկացիայի ենթարկվել, երկու սեռերն են՝ Մադագասկարի տեյրեկները, առնետները և կայծքար ատամները։Նրանք արձակում են մի շարք ուլտրաձայնային ճռռոցներ։ Դրանք չեն պարունակում ռեվերբերենտ էխոլոկացիոն արձագանքներ և կարծես թե օգտագործվում են մոտ տարածությունից պարզ տարածական կողմնորոշման համար: Ի տարբերություն չղջիկների, ցեղատեսակներն օգտագործում են էխոլոկացիան միայն ավարի բնակավայրերը ուսումնասիրելու և ոչ թե որսի համար: Բացառությամբ մեծ և, հետևաբար, բարձր արտացոլող առարկաների (օրինակ՝ մեծ ժայռերի կամ ծառերի բների), նրանք հավանաբար ի վիճակի չեն քանդել արձագանքների տեսարանները:
Ամենատաղանդավոր սոնար որոնողները
Բացի թվարկված կենդանիներից, կան ուրիշներ, որոնք կարող են արձագանքել: Սրանք թռչունների և փոկերի որոշ տեսակներ են, բայց ամենաբարդ արձագանքները ձկներն ու ճրագները են: Նախկինում գիտնականները չղջիկներին համարում էին ամենաընդունակները, սակայն վերջին տասնամյակներում պարզ դարձավ, որ դա այդպես չէ։ Օդային միջավայրը նպաստավոր չէ էխոլոկացիայի համար՝ ի տարբերություն ջրի, որտեղ ձայնը հինգ անգամ ավելի արագ է տարբերվում: Ձկան սոնարը կողային գծի օրգանն է, որն ընկալում է շրջակա միջավայրի թրթռումները։ Օգտագործվում է ինչպես նավարկության, այնպես էլ որսի համար։ Որոշ տեսակներ ունեն նաև էլեկտրական ընկալիչներ, որոնք ընդունում են էլեկտրական թրթռումները։ Ի՞նչ է ձկան էխոլոկացիան: Այն հաճախ հոմանիշ է գոյատևման հետ: Նա բացատրում է, թե ինչպես կույր ձկները կարող էին ապրել մինչև խոր ծերություն՝ առանց տեսողության կարիքի:
Կենդանիների էխոլոկացիան օգնել է բացատրել տեսողության խանգարումներ ունեցող և կույր մարդկանց նմանատիպ կարողությունները: Նրանք նավարկվում են տարածության մեջ իրենց արձակած ձայների միջոցով: Գիտնականներն ասում են, որ նման կարճ հնչյունները ալիքներ են արձակում, որկարելի է համեմատել լապտերի լույսի հետ։ Այս պահին շատ քիչ տվյալներ կան այս ուղղությունը զարգացնելու համար, քանի որ մարդկանց մեջ ընդունակ սոնարը հազվադեպ է։
