Ecologie
Multe animale marine trăiesc într-o lume în care forma este simțită prin sunet. Ei produc sunete de clic care sară de obiecte pentru a vizualiza clar harta zonei și, de asemenea, pentru a urmări prada.
Cercetătorii din statul Hawaii au descoperit recent cât de precis pot fi reglate „dispozitivele de ecolocație” ale acestor creaturi. Balenele cu dinți pot focaliza un fascicul de sunet, evidențiind o țintă cu un flux de sunete de clic pentru a o studia în detaliu.
Laura Kloepper, student Universitatea din Hawaii, care a condus cercetarea, a lucrat cu o orcă instruită (familie de delfini) pe nume Kina, care locuia într-un golf închis. institut de cercetare din 1993.
Cercetările anterioare au arătat că poate face distincția între obiecte care variază minim în grosime. Diferența de grosime poate fi mai mică decât un păr uman! Oamenii de știință au bănuit că această precizie uimitoare se datorează parțial capacității balenelor de a se concentra asupra fasciculului sonor al ecolocației.
Kloepper și echipa ei au efectuat mai întâi teste pentru a măsura cu precizie fasciculul pe măsură ce animalul își schimbă focalizarea dacă „sarcina de ecolocare” devine mai dificilă.
Cercetătorii au învățat-o pe Kina să identifice un cilindru de dimensiuni speciale. Dacă recunoaște obiectul, Kina înoată la suprafață și atinge sabia cu nasul. Ori de câte ori sarcina a fost îndeplinită corect, balena ucigașă a primit un răsfăț sub formă de pește.
Apoi Kina a trebuit să îndeplinească o altă sarcină: să-și găsească obiectul printre altele similare. Primul cilindru îi era deja familiar, pereții celui de-al doilea erau cu 1 centimetru mai groși, iar pereții celui de-al treilea erau cu doar 0,2 milimetri mai groși. Toate cele trei obiecte aveau aceeași lungime.
La un semnal de la antrenor, Kina s-a scufundat sub apă și a înotat într-un gard special pentru a finaliza sarcina. Ieșirea din față se ridica, așa că nu a putut detecta obiectul din fața ei folosind ecolocație. În timpul experimentului, cercetătorii au folosit microfoane subacvatice. Pentru a măsura fasciculele de sunet ale Kinei.
„Înregistrând sunetul din diferite poziții, am reușit să descriem forma (dimensiunea) acestui fascicul.”, a spus Kloepper.
Imaginile au arătat că Kina a variat dimensiunea fasciculului în funcție de cât de dificilă a fost identificarea cilindrului. Ea a produs un fascicul sonic mai mare când cilindrul din fața ei era mai greu de distins de ținta ei.
Oamenii de știință cred că atunci când Kina a produs acest fascicul mare, lentila ei frontală a acționat ca o lentilă de sunet receptivă, captând toate sunetele care au fost reflectate de obiectul de interes.
„În acest caz, ea primește înapoi mai multă energie sonoră în timpul cercetarea subiectului, – spuse Kloepper. Acest lucru are sens, deoarece ecolocația ajută animalele să supraviețuiască. Pe adâncimi mari Nu poți vedea mare lucru, așa că urmăresc și prind pești folosind sunete.”
Cercetările ulterioare ale echipei au arătat că cobaii au aceeași capacitate de a concentra sunetul.
Reglându-și fasciculul de ecolocație, Kina este capabilă să-și schimbe sensibilitatea auzului, făcându-l super sensibil în timpul vânătorii și, de asemenea, blocându-l în cazul unor sunete foarte puternice potențial periculoase.
Vânători subacvatici
Balenele cu dinți și delfinii, care aparțin subordinului Odontoceti, utilizați ecolocația pentru vânătoare și navigație.
Clicuri de ecolocație trec printr-o structură grasă din partea din față a craniului numită lentila frontala. Această structură este cea care formează denivelarea vizibilă pe capul animalelor. Oamenii de știință cred că funcționează ca o lentilă acustică reglabilă, colectând sunetul într-un fascicul a cărui dimensiune poate fi modificată.
Alte viața marină, care nu folosesc ecolocația, au alte trucuri pentru deplasarea sub apă. Focile, de exemplu, au mustăți super sensibile care sunt capabile să detecteze unde se află cei mai grași pești, simțind urmele pe care o lasă în urmă.
Oamenii au presupus de mult că liliecii zboară și vânează în întuneric complet folosind vederea lor foarte dezvoltată. În zilele noastre, se știe că aceste animale au un organ sensibil și precis care le permite să navigheze în spațiu folosind mai degrabă sunetul decât lumina. Mai important decât vederea pentru lilieci sunt auzul și mirosul.
Date de bază:
Cât de bine „vede” un liliac?
O persoană percepe lumea din jurul său în principal prin viziune. Prin urmare, este dificil de imaginat cum un liliac ar putea crea aceeași imagine pe baza analizei semnalelor sonore.
Ca rezultat al multor experimente, s-a dovedit că liliecii „văd” foarte bine sistemul de ecolocație nu poate determina este culoarea sa.
Nu toate speciile de lilieci folosesc ecolocația. Un mecanism de ecolocație nu a fost găsit la majoritatea liliecilor cu fructe. Ei navighează folosind viziunea. Numai speciile de peșteri de lilieci fructiferi produc semnale de zgomot slabe. La peștele piele, mecanismul de ecolocație este dezvoltat în cea mai avansată măsură. Aceste animale sunt capabile să izoleze reflectarea semnalului „lor” dintr-un amestec de diverse unde ultrasonice și sonore.
Zbor între fire
Precizia aparatului de ecolocație este uimitoare. Liliecii „observă” fire cu grosimea de 0,28 mm, aflându-se la o distanță mai mare de un metru de ei Dacă firele sunt mai groase de 3 mm, le „văd” de la aproximativ 2-3 metri distanță. Sistemul de ecolocație al liliacului de potcoavă sudic este și mai bun. Un animal în zbor poate evita ciocnirile cu fire de 0,05 mm grosime. Liliacul cu urechi ascuțite detectează un fir cu diametrul de 2 mm la o distanță de 1,1 m.
Claritate „imagine”.
Ca urmare a numeroaselor experimente, s-a dovedit că liliecii mari nord-americani pot distinge obiectele situate la o distanță de aproximativ 10-12 mm unul de celălalt și, de asemenea, pot distinge un triunghi cu lungimi de laturi de 10, 10 și 5 milimetri de un triunghi cu laturile de 9, 9 și 4,5 milimetri.
Emisia semnalului: Liliacul emite semnale ultrasonice la anumite intervale. Animalul determină destul de precis timpul dintre semnal și ecoul reflectat de obiect.
Recepția semnalului: Liliacul prinde ecoul semnalului cu urechile sale, iar în creier, pe baza sunetelor primite, se construiește o imagine - o idee exactă a formei și dimensiunii obiectului.
Caracteristicile dispozitivului
Producerea de sunete
Abia în 1938 oamenii de știință au descoperit că liliecii scot o mulțime de sunete care depășesc pragul auzului uman. Frecvența ultrasunetelor se află în intervalul 30-70 mii Hz. Liliecii produc sunete sub formă de impulsuri discrete, fiecare dintre ele durând de la 0,01 la 0,02 secunde. Înainte de a scoate un sunet, liliacul comprimă aerul din aparatul vocal între două membrane, care încep să vibreze sub influența aerului. Membranele sunt întinse de diverși mușchi și permit formarea liliacului diverse sunete. Înainte ca sunetul să iasă prin gură sau nas, acesta trece prin mai multe camere, este amplificat și modificat. Toți liliecii care trimit semnale prin nas au excrescențe complexe pe nas.
Structura urechii
Urechile liliecilor sunt extrem de sensibile. Acest lucru este necesar pentru a percepe mai bine semnalele care sunt reflectate de obiecte. Urechile liliecilor sunt adevărate radare care detectează și detectează sunete de înaltă frecvență. Liliecii își pot mișca urechile întorcându-le astfel încât cel mai bun mod percepe semnale sonore care vin din diferite direcții. Undele sonore captate de urechi călătoresc către creier, unde sunt analizate și compilate în același mod în care creierul uman compune o imagine tridimensională din informațiile transmise de organele vizuale atunci când observă un obiect. Cu ajutorul unor astfel de imagini „sunete”, liliecii determină cu exactitate locația prăzii lor.
VIZIUNEA „IMAGINII SUNETARE”
Liliecii obțin o imagine a lumii din jurul lor analizând reflexiile undelor sonore, la fel cum o obțin oamenii analizând inconștient. imagini vizuale. Cu toate acestea, viziunea unei persoane asupra obiectelor depinde de sursele de lumină exterioare, iar liliecii construiesc imagini datorită sunetelor pe care ei înșiși le transmit. Semnalele de la diferite specii de lilieci variază foarte mult ca intensitate. Pentru a naviga în întuneric, ei trimit o serie de sunete scurte, de înaltă frecvență, care călătoresc ca o lanternă. Când un astfel de semnal întâlnește orice obiect pe drum, reflectarea acestuia revine înapoi și este prins de liliac. Această metodă de orientare are multe avantaje.
În primul rând, sunetele unde scurte ușor de distins, așa că sunt potrivite pentru căutarea insectelor zburătoare, cu care se hrănesc majoritatea liliecilor. Sunete joase valuri lungi nu reflectați de la obiectele mici și nu vă întoarceți înapoi. Sunetele de înaltă frecvență sunt foarte ușor de distins de sunetele din lumea înconjurătoare, a căror frecvență este mult mai mică. În plus, liliecii „văd”, dar rămân „invizibili”, deoarece sunetele pe care le scot sunt inaudibile pentru alte animale (adică insectele nu pot observa liliecii și nu îi pot evita).
GHICITOARE REZOLVATĂ
Chiar și în cele mai întunecate nopți, liliecii zboară cu încredere între ramurile copacilor și prind insecte zburătoare.
Oamenii de știință au crezut cândva că, la fel ca și alte animale nocturne, liliecii aveau o viziune foarte bine dezvoltată. Cu toate acestea, în 1793, naturalistul italian L. Spallanzani a observat că liliecii vânează chiar și în nopțile întunecate, când nu zboară păsări nocturne care au o vedere nocturnă excelentă, precum bufnițele. L Spallanzani a stabilit că liliecii zboară la fel de bine cu ochii închiși ca și cu ochii deschiși. În 1794, biologul elvețian C. Jurin a confirmat experimentele lui L. Spallanzani. El a descoperit că aceste animale, cu urechile astupate cu ceară, devin neajutorate în zbor și nu pot naviga în aer. Mai târziu, această versiune a fost respinsă și uitată, s-au întors la ea 110 ani mai târziu. În 1912, X. Maxim, inventatorul mitralierei grele, a exprimat ideea că vederea cu „urechi” se explică prin mecanismul de ecolocație. În 1938, D. Griffin, folosind un aparat inventat de G. Pierce, a înregistrat sunetele. pe care o produc liliecii La începutul anilor 50 ai secolului XX, teoria ecolocației ultrasonice a devenit ferm stabilită în știință.
ECOLOCAȚIA ȘI UTILIZAREA SA
Semnalele pe care liliecii le trimit constau din 5 sunete de aceeași frecvență sau de frecvențe diferite. Un semnal poate conține o gamă întreagă de frecvențe. Durata semnalelor poate varia, de la o miime la o zecime de secundă.
Emițând semnale sonore de diferite frecvențe, liliecii „observă” ordinea în care sunete de diferite frecvențe se deplasează la viteze diferite. modificări în ea, de exemplu, mișcările insectelor zburătoare
Majoritatea liliecilor au un auz atât de fin încât disting foarte ușor semnalele „lor” de sunetele pe care le transmit alți lilieci semnalele variază în funcție de terenul prin care zboară animalul Când zboară în apropierea copacilor, liliacul trimite semnale de putere mai mică pentru a nu produce un ecou puternic, iar în timpul vânătorii se aud folosește toată puterea sunetelor.
FAPTE INTERESANTE. STIAI ASTA...
- Majoritatea semnalelor ultrasonice pe care le emit liliecii nu pot fi auzite de oameni, dar unii oameni experimentează presiunea lor și pot determina că animalele sunt în apropiere.
- Unele tipuri de insecte pot auzi semnalele trimise de lilieci, așa că încearcă să se ascundă de urmăritorii lor. Moliile își trimit chiar semnalele sonore pentru a deruta liliecii care îi vânează.
- Semnalele sonore emise de un liliac au aceeași forță ca și sunetul avion cu reactie. Pentru a nu deveni surd, de fiecare dată înainte de a „țipa”, animalul își închide ermetic deschiderile urechii cu ajutorul unor mușchi speciali.
- Expresia „orb ca un liliac” nu este adevărată. Aproape toți liliecii au foarte viziune buna. De exemplu, liliecii cu fructe se hrănesc cu fructe, pe care le găsesc folosind viziunea lor.
- Liliecii care se hrănesc cu insecte și nectar, precum și cei care scot sunete slabe, sunt uneori numiți de către oamenii de știință lilieci „șoptitori”. semnale Acestea sunt semnale de zgomot.
Lilieci și alți ecolocatori din natură. spune biologul Gunārs Petersons. Video (00:33:01)
Ecolocația la animale (spune biologul Ilya Volodin). Video (00:24:59)
Animalele folosesc ecolocația pentru a naviga în spațiu și pentru a determina locația obiectelor din jurul lor, folosind în principal semnale sonore de înaltă frecvență. Este cel mai dezvoltat la lilieci și delfini, este folosit și de scorpii, o serie de specii de pinipede (foci), păsări (guajaros, șuvici etc.)... povestește biologul Ilya Volodin.
Instinct animal. Episodul 8. Fauna sălbatică a planetei Pământ - ecolocație la delfini. Video (00:02:39)
Delfinii sunt creaturi speciale, unice. Capacitatea lor de a înțelege oamenii a trezit întotdeauna un interes real atât în rândul oamenilor de știință, cât și al oamenilor obișnuiți. Cu toate acestea, există și caracteristici de care poate nici nu le cunoaștem. De exemplu, studiile efectuate de oamenii de știință americani în Insulele Hawaii au arătat că delfinii, la fel ca balenele, își urmăresc prada folosind ecolocație.
Fapte interesante - Lilieci. Video (00:05:46)
Liliecii - Fapte interesante
Dintre toate speciile de mamifere, doar liliecii sunt capabili de zbor. În plus, zborul lor este destul de greu de confundat cu alte animale, deoarece este destul de diferit de vederea obișnuită pentru ochii noștri. Acest tip de zbor este caracteristic liliecilor, deoarece aripile lor sunt oarecum asemănătoare cu o parașută mică. Nu au nevoie să bată constant din aripi pentru a zbura, mai degrabă, liliecii împing în aer.
Există într-adevăr șoareci care au nevoie de sânge. Există trei astfel de tipuri în total. Dar practic nu există cazuri în care un liliac a atacat o persoană pentru a-i „gusta” sângele. Liliecii se concentrează în primul rând asupra animalelor care nu le pot rezista. Astfel de animale includ, de exemplu, vacile. Aceste specii trăiesc în America de Sud și Centrală.
Există zvonuri că liliecii sunt capabili să poarte infecții grave și, atunci când interacționează cu oamenii, creaturile îi pot infecta cu o boală periculoasă. De fapt, liliecii nord-americani au infectat doar 10 oameni în ultima jumătate de secol. Liliecii înșiși le este mult mai frică de oameni decât nouă de ei. Prin urmare, creaturile încearcă să nu întâlnească o persoană și, în caz de contact, zboară imediat. Dacă ești mușcat de un liliac, nu trebuie să te îngrijorezi prea mult. Dacă mergi imediat la spital, nu se va întâmpla nimic grav - o injecție regulată te va scuti de temeri inutile. Aici ar trebui să te ferești de altceva: dacă un liliac a băut măcar puțin din sângele tău, atunci există o probabilitate foarte mare ca această creatură anume să te „viziteze” din nou în curând. Ea pare să înțeleagă că ești o sursă disponibilă de putere, așa că te alege pe tine. Dacă, desigur, reușește să te găsească și este foarte posibil ca ea să facă acest lucru, deoarece liliecii își amintesc și disting o persoană prin respirația sa.
8 FAPTURI DESPRE LILIEI. Video (00:06:12)
Liliecii au fost de multă vreme considerați unul dintre cele mai misterioase animale. Au stârnit teamă, teamă și în același timp mare interes. Și acest lucru nu este surprinzător, deoarece sunt foarte diferiți de omologii lor fără aripi. Astăzi vă invităm să vă familiarizați cu cele mai interesante fapte despre lilieci.
Ecolocație. Capacități umane neobișnuite. Video (00:03:20)
Ecolocația este o abilitate foarte neobișnuită, care se găsește la un număr mic de reprezentanți ai lumii animale. De-a lungul timpului, oamenii au învățat să folosească această abilitate. Daniel Kish a fost primul care a stăpânit intuitiv ecolocația.
Animalele ecolocatoare emit vibrații undele, care, atunci când întâlnesc pietre, pietre, copaci sau alte obstacole în calea lor, sunt reflectate de ele și revin. Animalul percepe ecoul ca informație și creează o imagine. Mediul de localizare poate fi aer sau apă, iar mijloacele pot fi unde: apă, sunet, ultrasunete și electromagnetice.
Pentru a efectua ecolocația, animalele trebuie să aibă nu numai un organ care reproduce undele, ci și unul care percepe ecoul. În acest scop, peștii au linii laterale pe ambele părți ale corpului, umplute cu receptori mici asemănătoare rețelei. Receptorii percep reflexia dintr-un val obișnuit de apă, iar acest lucru ajută peștii să nu lovească stâncile subacvatice ascuțite când înoată, mai ales când apa este tulbure. Alte animale folosesc unde ultrasonice produse de ele însele folosind organe speciale situate în apropierea buzelor lor. Ecolocatoarele cu ultrasunete tipice sunt liliecii, iar printre animalele marine se numără delfini, balene ucigașe și balene. Toate pot reproduce unde și le pot percepe ca ecouri ale vibrațiilor ultrasonice reflectate. Există și animale care emit unde electromagnetice reale. Principiile tehnice ale organelor electrice sunt similare cu cele ale radarelor moderne. Mai exact, radarele sunt construite pe principiul adaptărilor vieții la animale. Undele infraroșii sunt, de asemenea, folosite pentru a orienta animalele.
Sunetele sunt emise de animale nu numai în aer, ci și în adâncurile apei. Locuitorii mării, de exemplu, le emit de milioane de ani, dar cercetătorii au început abia recent să le studieze sistematic. S-a stabilit acum că cantitate semnificativă organismele marine (de la crustacee la balene) pot produce sunete pe o gamă mai largă decât oamenii. Mulți pești scot, de asemenea, sunete. Din punct de vedere anatomic, urechea interioară a unui pește nu este diferită de urechea interioară a unei persoane, dar peștele nu are urechea exterioară și medie, așa că undele sonore se deplasează prin tot corpul său până la cap. Peștii scot sunete folosind vezica lor natatoare.
Pescarii Pomor sunt foarte familiarizați cu sunetele făcute de pești. Ei pot atinge fundul bărcii sau pot mângâia apa, făcând peștii să înoate în direcția dorită. Pentru a conduce bancurile de pești la plasele lor, pescarii japonezi pun bețe de bambus în apă și le lovesc cu un ciocan de lemn. ÎN ţările din est Pescarii știu să ademenească peștii cu onomatopee. Ei pun capcane în apă și imită atât de priceput vocile mării încât atrag peștii exact în locul în care sunt așezați. În Oceanul Pacific, pescarii locali atrag rechinii lovind cojile de nucă de cocos.
Viteza de propagare a sunetului în apă este mai mare decât în aer, astfel încât transmiterea sunetului din aer în apă și înapoi este dificilă. Acesta este unul dintre motivele pentru care marea pare „tăcută”. Astfel, celebra „lume a tăcerii” de Jacques-Yves Cousteau și zicala populara„tăcut ca peștele” este pur și simplu o invenție artistică.
Aproximativ un procent din energia sonoră poate traversa granița dintre aer și apă. Joacă rolul unui reflector: undele de aer - sunetele revin înapoi în aer, iar undele de apă revin în apă. Dar vuietul morselor si focilor urechi, pe jumatate scufundate in apa, se raspandeste prin apa, permeabilitatea sunetului a corpului scufundat in apa este mare; Prin urmare, focile, când stau întinse pe gheață, pot auzi alte foci în apă. Morsele, focile și peștii au un întreg sistem care primește și transmite sunete, care are un anumit semnificație biologicăși caracteristicile sale de localizare. Peștii, vânând noaptea insectele care cad în apă, îi găsesc folosind hidroacustică.
Odată cu studiul sistematic al hidroacusticii, se descoperă tot mai multe specii de pești care scot sunete diferite. Cu ajutorul mișcărilor oscilatorii ale apei produse și reflectate, peștii în întuneric localizează organisme plutitoare, diverse obstacole, repezi și cascade care se găsesc la fund, în grosime și la suprafața mării. Percepția se realizează folosind linia laterală. Fiziologul sovietic Frolov consideră că linia laterală a peștilor este principalul organ care percepe sunetele. Cu toate acestea, heringul, de exemplu, nu are o linie laterală și percepe sunetul folosind organele sale auditive. Cele mai puternice sunete ale unui pește sunt făcute de cele trei ajutoare ale vezicii natatorii, ai cărei pereți au mușchi speciali. Printre acești pești se numără rândunica de mare și ciugul, merluciu, phycis mediteranean, mora, mulți pești de cod, gobii, etc. Țara produce sunete deosebit de puternice. Trăiește pe fundul nisipos de lângă coastă, în principal în Marea Galbenă, deși se găsește și în Marea Neagră. Betta subacvatice poate cânta noapte și zi pe tot parcursul anului. Vocea lor seamănă cu un mormăit sau cu sunetele care apar din frecarea unui deget umed pe un balon de cauciuc, uneori seamănă cu un chicot și un chic. Vezica natatoare umflată ocupă jumătate cavitate abdominală pește și este format din două părți. Odată cu o contracție uniformă a fibrelor musculare, rapoartele volumelor pieselor se modifică și pereții vezicii urinare încep să vibreze, ceea ce creează oscilații de joasă frecvență (până la 200 de herți), dar se întâmplă să ajungă la 2400 de herți. Peștii tineri au vezica urinară mai scurtă decât adulții, motiv pentru care tonul „vocilor” lor este mai scăzut. Când prind gropi de la traule, pescarii aud sunete haotice.
Peștii din Ociene prezintă, de asemenea, activitate hidroacustică. Într-o seară sau o dimineață liniștită, le puteți auzi. Mitul despre cântecele sirenelor din Odisee este, aparent, inspirat de sunetele acestor pești. Odată, pescarii urmăreau un ocian lung de aproape doi metri după sunetele pe care le scotea, la fel cum vânătorii urmăresc vânatul peste dealuri și stânci. Caii de mare se caracterizează prin duete de împerechere. Marea Galbenă este puternic „voce”.
Există cazuri când peștii emit unde electromagnetice. Acesta este un radar în direct. Unul dintre ei, mormyrius, se găsește în râul Nil și în alte corpuri de apă din Africa Centrală. Acest pește nu este niciodată prins într-o plasă și simte apropierea unei persoane de la distanță. Se mai numește și peștele elefant din cauza părții anterioare alungite a capului, ca un trunchi. Peștele elefant preferă să se îngroape în noroi, iar din moment ce nu vede nimic în jur, natura l-a echipat cu un radar. O orgă electrică pare să fie încorporată în coada peștelui, care produce un curent de câțiva volți. Undele electromagnetice, trimise de mormyrius, sunt reflectate de obiectele din jur și captate de receptor, care se află la baza aripioarei dorsale. Dușmanii nu reușesc să ia prin surprindere acest pește.
Alți pești, precum gymnarchus de apă dulce din America de Nord și gymnotida, care trăiesc în desișuri dense subacvatice, sunt, de asemenea, echipați cu radare. Dacă gymnotida este plasată între electrozii conectați la un osciloscop, impulsurile electrice pe care le emite pot fi detectate și înregistrate. Acest pește navighează folosind radarul.
Analizând cazurile caracteristice de ecolocație în natură, vom începe cu manifestările sale elementare la nevertebrate și vom încheia cu abilitățile de ecolocație extrem de specializate ale liliecilor și delfinilor.
Există o mulțime de animale nevertebrate care scot sunete în apă și pe uscat, dar doar unele au propria ecolocație. Animalele nevertebrate produc sunete bizare și folosesc o gamă largă de ele pe scara frecvenței sunetului. Primul loc printre ei este ocupat de crustacee: creveții alfeus, care nu aud cu greu sunetele, deoarece nu au organe auditive dezvoltate. Aceste animale, cu dimensiuni cuprinse între 2 și 10 cm, trăiesc în regiunile calde și subtropicale ale Oceanului Mondial, dar se găsesc și în Marea Neagră. Locuiesc la fund, lângă țărmuri, dar le place să se miște și uneori să se adună cantități uriașe. Acolo unde sunt multe dintre ele, se aude non-stop un trosnet care amintește de lovitul în foi de fier sau trosnetul lemnului de pin aprins. Dacă aceste sunete sunt surprinse cu un microfon plasat în apă, atunci în aer vor fi reproduse ca împușcături: nu degeaba japonezii numesc creveții „raci-tun”. Astfel de sunete pot îneca zgomotul mării la forța două valuri și pot fi auzite la doi kilometri distanță. Aici nu putem vorbi încă despre nicio locație, sunetele emise joacă pur și simplu un rol protector. Se crede că micile crustacee și peștii sunt uciși la frecvențe ultrasonice între 100.000 și 135.000 de herți.
Homarii au un aparat de producere a sunetului. Ei scot sunete care amintesc de scârțâitul unui șoarece. La unele crustacee, doar masculii scot sunete la altele, comunicarea semnalului are loc indiferent de sex; Racul matuta strâmb din Oceanul Indian își freacă gheara de marginea cochiliei, scoțând un sunet asemănător cu vocea unui greier, iar racul de deșert, care se găsește în Insulele Caroline, atunci când este iritat, scoate un strigăt ascuțit. care se transformă într-un moo.
Dintre insecte, doar câteva specii folosesc în mod primitiv ecolocația și locația. Gândacul de apă iubitor de apă folosește valuri de suprafață pentru orientare. Organele sale colectoare sunt vilozități speciale situate la baza antenelor. Ele oferă gândacului mișcarea nestingherită la suprafața apei. Dacă tăiați terminațiile nervoase ale antenelor, iubitorul de apă va începe să se rotească în jurul acvariului, rămânând pe apă, lovind pereții.
Se poate presupune că unele insecte sunt capabile de orientare ultrasonică. Dovadă în acest sens este capacitatea unor insecte nocturne de a detecta ultrasunetele liliecilor cu organele lor auditive. Odată în raza de acțiune a ecolocatorului unui liliac, molii mici se împrăștie în laturi diferite, încercând să evite zona de locație periculoasă. Acest lucru este similar cu modul în care un avion observat de un reflector inamic încearcă să evite spațiul iluminat. Alte molii, iradiate de unda ultrasonică a liliacului, își pliază instantaneu aripile și cad la pământ, ceea ce îi salvează de pericol. Există fluturi care absorb undele ultrasonice cu învelișul vilozității și cei care, ca răspuns la ultrasunete, trimit semnale electrice care îi ajută să se ascundă. Astfel de semnale sunt înregistrate pe bandă, cu care insectele induc în eroare urmăritorii în același mod în care avioanele induc în eroare radarele cu ajutorul benzilor speciale de hârtie metalizată și foliei împrăștiate de-a lungul căptușelii carenei.
Un locator viu - un liliac - poate detecta un fir cu un diametru de 0,18 mm la o distanta de 90 cm, desi el insusi abia ajunge la 10 g Detecteaza un fir chiar si atunci cand diametrul acestuia este mult mai mic decat lungimea undelor ultrasonice trimis.
Radarele au mare importanțăși, fără îndoială, aceasta este una dintre realizările semnificative ale omenirii. Instalațiile radar speciale pot transmite pe ecran într-o fracțiune de secundă o imagine a unei zone de sute kilometri pătrați. Funcționează bine, în ciuda norilor, a ceață și a furtunilor. Dar când iei în considerare dimensiunea lor și energia cheltuită, locatoarele de lilieci vii rămân incomparabil mai economice, precise și eficiente.
Trebuie remarcat faptul că ecolocația și localizarea sunt mai frecvente în natură decât credem. În ultimele decenii, a existat un studiu intens al locației liliecilor și delfinilor. Abilitățile umane de ecolocație nu au fost încă suficient studiate.
Să luăm ca exemplu cazul simplu al ecolocației umane. În întunericul dens de la marginea țărmului stâncos, o barcă cu pescari se deplasează prin strâmtoare. Ei cunosc foarte bine locul pe unde au trecut de mai multe ori, cunosc fiecare cot al canalului, dar nu văd niciun reper. Este întuneric, este liniște peste tot, nu bate vânt și marea este calmă. Folosind un fluier obișnuit sau doar o voce, puteți determina relativ precis distanța până la o stâncă, o stâncă care iese din apă sau până la țărm. Pescarii care au folosit această metodă susțin că pot detecta o geamandură cu diametrul de 1 m la o distanță de 200 m în întuneric gros.
Nimeni nu a învățat să folosească ecolocația în viața de zi cu zi ca orbii. Un băiețel orb de șase ani s-a plimbat liber cu tricicleta pe trotuar. A reușit să se întoarcă la timp pentru a evita să se ciocnească de un perete sau să se lovească de o persoană care mergea spre el. Sunt orbi care traversează strada într-un oraș aglomerat, merg cu autobuze și tramvaie și nimeni la prima vedere nu îi poate recunoaște ca fiind orbi. Cum o fac? Se pare că picioarele lor servesc drept ecolocator. Sunetul ascuțit și frecvent vine de la încălțarea călcâielor și de la bătaia scurtă a bastonului din fața ta. Clic ascuțit al pantofilor și bastoanelor amintește de zgomotul trosnetului făcut de delfini. Obiectele din apropiere reflectă sunetul în mod egal, iar urechea oarbă trebuie să fie capabilă să diferențieze nuanțele ecoului mixt rotativ.
Lucrarea creierului și a urechii umane este conștientă, dar la delfin și alte animale este considerată jumătate reflex. Observațiile atente ale orbilor arată că pot ghici aproape cu exactitate obstacolele de la o distanță de aproximativ 2,1 m Ei susțin că simt și chiar văd mâinile și contururile fețelor pe ecran. Când orbii erau legați cu o pânză groasă în jurul capului și umerilor și se puneau pe mâini manusi de piele, lăsându-le urechile libere, distanța medie la care puteau ghici obiectele a fost redusă la 1,5 m Astfel, pielea mâinilor și a feței îi ajută pe nevăzători să reproducă undele sonore reflectate. Totuși, când urechile erau complet izolate, când fața și mâinile erau deschise, orbii au încetat să ghicească obstacole. Acest lucru a confirmat presupunerea că principalul organ care percepe ecourile sunt urechile. Cât de perfectă este decodificarea semnalelor în creier este arătat de următorul fapt. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, unii operatori cu experiență care deservesc ecolocatoarele pe submarine au atins o asemenea perfecțiune în munca lor, încât au determinat-o de sunetele din dispozitivul în care se mișca submarinul detectat, când și-a schimbat viteza, când a virat. Fizicienii știu că, conform efectului Doppler, tonul obiectelor care sună la distanță este mai scăzut, iar, dimpotrivă, cel al obiectelor care se apropie este mai ridicat. Un sunet de frecvență constantă emis de un echolocator către un obiect în mișcare produce un ecou variabil, a cărui viteză depinde de mișcarea obiectului. Tonul de frecvențe modulate către un obiect în mișcare are nuanțe caracteristice. Cu antrenament pe termen lung, operatorul devine un specialist care poate face fotografii foarte precise.
Ecolocația liliecilor și a delfinilor a fost rafinată de-a lungul a mii de generații. În centrii lor cerebrali, s-au format reflexe cu ajutorul cărora sunt capabili să distingă o muscă pe o frunză care flutură sau să detecteze rapid un pește care înoată pe fundalul unor obiecte neînsuflețite. Când nu există timp pentru a face astfel de distincții, animalele răspund la anumite nuanțe de sunet cu acțiuni reflexe precis definite. Într-un caz, aceasta este dorința de a evita o coliziune, de a întoarce înapoi și de a reveni, în celălalt, este nevoia de a te grăbi înainte și de a apuca rapid prada.
Sunetele sunt emise de amfibieni și reptile. Crocodilii răcnesc și muguesc în timpul sezonului de împerechere. Darwin și-a amintit de mugetul șopârlelor masculi din Galapagos în timpul împerecherii. Iguane care mănâncă alge care trăiesc insulele Galapagos, șuieră încet. Șarpele de mare cu burtă galbenă, care se găsește în toată zona ecuatorială a Oceanelor Pacific și Indian, șuieră și el.
Unii șerpi au un organ special care detectează undele de căldură în infraroșu. Animalul prezintă o reacție de apărare în direcția dictată de radiația termică a victimei sau a inamicului. Astfel, familia șerpilor cu clopoței americani se numește vipere de groapă. Acești șerpi au o pereche de gropi în fața ochilor în care se află termolocatoare, care sunt cameră duală, compartimentat cu o membrană subțire, de 0,025 mm. Localizatoarele termice sunt umplute cu celule nervoase și terminații. Celule nervoase Acestea detectează diferențe de temperatură de până la 0,2 ° C și lungimi de undă de până la 0,001 m. Această sensibilitate este mai mică decât sensibilitatea termolocatoarelor moderne, care dezvăluie corpuri încălzite îndepărtate și stele invizibile. Ei percep razele infraroșii și pot simți obiecte reci și calde pe un fundal mai cald sau mai rece. Așa găsesc un avion în mișcare pe cer și un aisberg în apă. Șarpe cu clopoței poate detecta obiecte cu o temperatură mai mică sau mai mare decât temperatura din jur.
Recent, ecolocația a fost descoperită la păsările nocturne Guajaro, care trăiesc în America Centrală și pe insula Trinidad. Ei, locuitorii peșterilor întunecate și lungi, le părăsesc seara și se întorc dimineața. Apelurile lor ascuțite de 7000 de herți pot fi percepute de urechea umană. Probabil că și rândunelele chinezești, care cuibăresc în peșteri și stânci, navighează în același mod.
Exemple clasice de ecolocație la mamifere sunt liliecii și delfinii, deși nu există nicio diferență între ele. legătura de familie. Liliecii sunt un grup special de animale zburătoare, în timp ce delfinii sunt animale acvatice care respiră plămâni. Delfinii sunt caracterizați de un creier foarte dezvoltat.
Prezența ecolocației la lilieci a fost descoperită cu 150 de ani mai devreme decât la delfini. Primele informații despre comportamentul liliecilor au fost obținute de omul de știință italian Spalanzani, care s-a interesat de motivele și posibilitatea deplasării diferitelor animale în întuneric. În 1793, a efectuat primele sale experimente cu bufnițe și lilieci. În același timp, a descoperit
că bufnițele în întuneric complet devin complet neajutorate, iar liliecii continuă să zboare, oricât de întuneric sunt așezați. Acest lucru l-a nedumerit pe cercetător. Apoi a orbit șoarecii, i-a eliberat, iar patru zile mai târziu i-a prins și i-a deschis. Indivizii disecați aveau stomacul plin de insecte, la fel ca și cei văzători. În același timp, experimentele cu lilieci au fost efectuate de biologul suedez Charles Zhurin, care a susținut că liliecii se pot descurca cu ușurință fără vedere, dar pierderea auzului este dăunătoare pentru ei. Și într-adevăr, de îndată ce au fost lipsiți de auz, au început să se poticnească de toate obstacolele pe care le-au întâlnit. Spalanzani a fost un experimentator plin de resurse și atent. El a demonstrat că cauza dezorientării unui liliac după ce i se astupă urechile nu se datorează iritației sau deteriorării mecanice. A inventat tuburi subțiri în miniatură, le-a introdus în canalele urechii șoarecilor și a observat că cu ele ar putea zbura normal, dar de îndată ce tuburile au fost umplute cu ceară, animalele și-au pierdut orice orientare. Printr-o serie de experimente, el a demonstrat că perturbarea organelor sensibile ale liliecilor, cu excepția organului auzului, nu contează pentru zborul lor. El nu știa încă despre ultrasunete și, firește, nu putea înțelege cum servesc urechile acestor animale? În 1800 era încă imposibil să răspund la această întrebare. Descoperirea lui Spalanzani a fost respinsă și ridiculizată, iar experimentele au fost interzise. Autoritățile incontestabile din acea vreme au exprimat opinia că liliecii au un fel de organ de atingere în membrana aripii. Abia în zilele noastre s-a dovedit că liliecii emit ultrasunete, care conțin, totuși, componente foarte mici, abia perceptibile de urechea umană. Cu toate acestea, sunt atât de slabi încât sunt înecați de zgomotul aripilor. Spalanzani nu a notat acest lucru. Astazi acest lucru a fost dovedit folosind dispozitive electronice. Vocile liliecilor pot fi auzite cu ușurință de copii, deoarece sunt mai sensibili la tonurile înalte. Dacă găsiți un loc seara în care liliecii vor zbura, atunci cu un auz bun și o oarecare îndemânare le puteți auzi vocile. Liliecii carnivori exotici produc sunete mai puternice.
Atunci când un liliac zboară direct către un obstacol, face 5-10 „ticlări” pe secundă. Dar acestea sunt „căpușe” slabe de tonuri înalte, audibile doar în tăcere deplină și atenție concentrată. Sunetele produse de lilieci sunt de două tipuri: cu frecvență constantă și modulare. Liliecii sunt un grup de animale în evoluție. Evoluția lor vizează îmbunătățirea zborului și ecolocației, oferindu-le condiții de hrănire favorabile.
În Bulgaria există 25 de specii de lilieci din trei familii, iar în lume există până la 1000 de specii, grupate în 2 subordine și 16 familii. Dintre liliecii noștri, cinci specii aparțin familiei de lilieci cu potcoavă. Au o membrană cutanată în apropierea nasului sub formă de potcoavă, care le servește ca un fel de muștiuc și amplificator atunci când scot sunete. Semnalele de la acești șoareci sunt tonuri foarte simple, aproape pure, cu o frecvență constantă de la 60 la 1200.000 de herți. Durata unui semnal individual este de la 50 la 100 de milisecunde. În comparație cu strigăturile altor lilieci, sunt destul de lungi.
La liliecii insectivori, semnalele au o frecvență modulară. Pe parcursul întregului timp (câteva milisecunde), acestea sunt furnizate ca o octavă întreagă. Un semnal de orientare tipic al liliecilor nocturni conține 50 de unde sonore, dintre care două nu sunt la fel. Începe cu tonul cel mai înalt, ajunge la cel mai scăzut și durează 2 milisecunde. Sunetele unor lilieci tropicali pot fi detectate doar de cele mai sensibile instrumente. Astfel de animale sunt numite „șoptitoare” ei emit semnale simple: un singur sunet de ticăituri.
Un liliac care cântărește 7 g poate prinde 1 g de insecte într-o oră. Animalele mai mici, cu o greutate de 3,5 g, își măresc greutatea cu 10% în 15 minute. Ei prind până la 175 de țânțari, un țânțar la fiecare 6 secunde. În momentul atacului, șoarecele se află la o distanță de 60-90 cm de insectă În timpul zborului calm, emite semnale în serie: 10-12 căpușe cu durata de 1-2 milisecunde. În condiții de laborator, semnalele sale în fața obstacolelor (ecran, plasă, bandă) cresc la 250 pe secundă la intervale de o milisecundă. Șoarecele urmărește o piatră sau o cârpă înfășurată aruncată în aer (ca o pradă) cu semnale rapide, dar, după ce a depășit-o, o părăsește. Acest lucru face posibil să credem că liliecii urmăresc obiecte mici zburătoare pur reflex, fără să aibă nicio idee despre obiect.
Semnalele liliacului sunt ascultate de dispozitive în care sunt transformate în trosnituri și scârțâituri amplificate de căști; Când liliecii zboară drept la o înălțime de 2 m de sol, strigăturile lor sunt auzite ca „pat-pat-pat” și sunt similare cu zgomotul unui motor mic. Când un animal urmărește o insectă, sunetul pe care îl scoate devine mai frecvent și se intensifică. Acest sunet înseamnă că ținta a fost detectată. Precizia ecolocalizării la lilieci este uimitoare. Liliecii mici lovesc firul atunci când diametrul acestuia depășește 0,07 mm. Nu sunt interesați de un astfel de obiect, este artificial. Dacă diametrul firului este de 0,12 mm, puteți observa direcția obstacolului de către animal.
În 1963, R. Karen a stabilit că sensibilitatea liliecilor la zgomotele străine și ecourile din alte surse depășește de o sută de ori radarul perfect. Și într-adevăr, liliecii alarmați se împrăștie în peștera întunecată de îndată ce sunt speriați. Cu toate acestea, cu o saturație mare de semnale într-un spațiu mic, fiecare liliac își recunoaște ecoul și, ghidat de acesta în întuneric, nu dă peste un obstacol (perete) și evită ciocnirile cu alți lilieci. Ea nu va fi niciodată indusă în eroare de un alt ecou. Misterul este prezentat de liliecii „șoptitori”, care prind insecte, păsări mici și șopârle care stau nemișcate pe ramurile și frunzele plantelor. Abilitățile lor de localizare nu au fost încă studiate. Poate că acești șoareci percep biosemnale misterioase cu o frecvență specială emise de animalele înseși.
Interesant este că 4 specii de lilieci pot pescui. Zburand aproape de suprafata apei, din cand in cand isi scufunda picioarele din spate in apa, care au ghearele lungi si curbate, ca ale unei pasari de prada. Animalele le folosesc pentru a apuca pești mici, de obicei vânând seara. Dacă peste apă este ceață sau noapte întunecată acești șoareci produc strigăte care seamănă cu cele ale altor lilieci. Aici, ecolocația este complicată de dificultățile de depășire a graniței sonore dintre apă și aer. Deoarece sunetul cade în unghi drept, 0,12 din energia sonoră trece prin apă, iar la întoarcere - din nou în aer, pierzând în consecință ceva mai mult. Ce parte din 0,12 rămâne și ce prinde liliacul din el? Vom presupune că vezica natatoare umflată a unui pește care înoată lângă suprafața apei joacă rolul unui rezonator de sunet și că distanța de ecolocație este foarte mică - doar câțiva centimetri. Calculele matematice prin analogie cu sensibilitatea la ecolocație a altor lilieci demonstrează că este posibil să se recepționeze un semnal reflectat înapoi.
Și mai interesante și mai complexe sunt abilitățile de ecolocație ale delfinilor și ale balenelor ucigașe și cașalotelor înrudite. Delfinii s-au adaptat mediului acvatic acum aproximativ 50 de milioane de ani. Momentul apariției delfinilor și cel de astăzi maimuțe minunate aproape reuseste. Formele moderne de delfini și balene există de aproape 25 de milioane de ani. Cetaceele timpurii aveau creier mic. Animalele adaptate vieții în apă au un canal respirator alungit cu valvă pentru inhalare și expirație. Principalul organ sonor al delfinilor este deschiderea respiratorie cu mușchi și ramuri în formă de pungă. Când se aude un bip, apa vibrează și supapa se închide. Suflatura este lată, permițându-vă să absorbiți de la 10 la 12 litri de aer într-o jumătate de secundă. Unii autori exprimă opinia că bronhiile și alveolele acestor animale îndeplinesc funcții acustice. Regimul apei a impus plămânilor lor trăsături de natură anatomică și de specie. Puii, de exemplu, se nasc la delfini, nu capul mai întâi, ci coada mai întâi. În acest moment, femela emite un fluier special, care atrage o altă femelă, iar ea vine prima în ajutor, ajutând-o să împingă bebelușul la suprafață, iar el să respire prima. În primele două săptămâni, ambele femele sunt aproape de copil. Când mama primește mâncare, partenerul rămâne cu copilul. Delfinilor le place să se joace lângă nave. Valurile create de navă le facilitează navigarea. Alunecă de-a lungul lor ca niște copii care merg cu sania sau ca un biciclist căruia îi este mai ușor să urmeze o motocicletă. Dar delfinii sunt atrași și de zgomotul navei.
Delfinii sunt animale inteligente, prietenoase cu oamenii. Sunt ușor de antrenat și răspund rapid la comenzi, fluierături și gesturi. Aceste animale au trei trăsături cele mai importante: un creier mare, o anumită „inteligență” și tendința de a fi prieteni cu oamenii. De aici au apărut trei direcții principale în studiul lor: ecolocarea, compararea creierului lor cu creierul altor animale, experimente privind comunicarea dintre delfini și oameni.
Delfinii aparțin ordinului Cetaceelor. Există 50 de specii - marine și de apă dulce. Cele de apă dulce se găsesc în Amazon, Gange și alte râuri. Multe experimente sunt efectuate cu delfini cu bot cu aripi lungi, comuni în toate mările și oceanele, cu excepția apelor din Arctica și Antarctica. Delfinii cu nas de sticla care trăiesc în Marea Neagră sunt cei mai mari delfini: lungimea lor ajunge la 310 cm, iar greutatea lor ajunge la 120 kg. În Marea Neagră există și delfini cu fețe albe, care sunt mai mici decât delfinii cu bot: lungime până la 200 cm, greutate medie 53 kg. În 1947, supraveghetorul Delfinariului Maryland a fost primul care a atras atenția asupra capacității acestor animale de a localiza noaptea, în apă întunecată. În anii 50, mulți oameni de știință au devenit interesați de viața delfinilor și, mai ales, de ecolocația lor.
În întuneric complet, un delfin poate recunoaște cele mai mici obiecte situate la o distanță considerabilă de el. Delfinii găsesc imediat o bucată de mâncare plasată în secret într-unul dintre colțurile piscinei. Înotând la suprafața apei, ei scot un sunet pe jumătate scârțâit, pe jumătate fluier, iar sub apă scot multe alte sunete, care, în special, sunt folosite pentru a comunica cu oamenii lor. A.G. Tomilin scrie că, atunci când este scos din apă pe punte, un delfin obișnuit de la Marea Neagră scoate sunete care amintesc de zumzetul țevii unui copil, șarlatanul unei rațe, mieunatul unei pisici, crocâitul unei broaște și altele. , cu o durată de până la două secunde.
Chemarea caracteristică a delfinului cu nas de sticlă conține o serie de sunete de scârțâit rapid; repetabilitatea semnalului este de la 5 la 10 pe secundă. Cel mai scurt sunet al acestor delfini are o durată de aproximativ 0,001 s. Dacă s-ar reproduce aceste sunete, ar fi ca clinchetul bastonului unui orb pe trotuar. Acest sunet de clic apare timp de aproximativ o treime de secundă. Începe de la nota cea mai joasă (ca semnalul modular invers la liliecii insectivori) și atinge treptat o frecvență ridicată, până la 170.000 de herți, adică de 8 ori mai mare decât tonul pe care urechea umană îl poate percepe. Intervalul dintre semnalele transmise de delfin și recepția ecoului indică distanța până la obiect. Se presupune că nuanțele ecoului dezvăluie nu numai distanța până la obiectul localizat, ci și forma, volumul și alte caracteristici ale acestuia. Delfinii sunt capabili să facă astfel de distincții.
Când își întâlnesc prietenii, delfinii emit semnale de șuierat în gama de sunete aproape perceptibile de oameni, care durează de la jumătate la trei secunde. Dacă combinați scârțâitul și clicul în semnale de aceeași ordine, atunci scârțâitul și șuieratul vor fi semnale de o ordine diferită: primele sunt mai scurte, altele sunt destul de lungi. Mulți oameni de știință împărtășesc sunetele de clicuri și șuierate ale delfinilor. Dacă semnalele care seamănă cu clicul au o semnificație pur locațională și pot fi transmise simultan sau în serie la viteză mare, atunci fluierul exprimă stare emoționalăși capătă adesea caracterul unei conversații. Copilul și mama, când sunt despărțiți unul de celălalt, emit un fluier și se întâlnesc curând. Delfinii pot alterna între clic și fluier.
Dr. Kenyad Noris a vorbit despre experimentele cu un delfin cu nas de sticla poreclit Alice la Universitatea din Los Angeles (California), unde a fost profesor de zoologie. El și Dr. Ronald Turner au învățat-o pe Alice să facă distincția între două bile de oțel. Când a ales o minge mare, a primit un pește. După ce i-au legat-o pe Alice, au început treptat să mărească dimensiunea mingii, până când bilele au început să difere cu 6 cm. În ultimul experiment, au fost folosite bile cu diametre de 6,35 și 5,71 cm . Delfinul, legat la ochi, a făcut alegerea corectă. Cu o diferență în diametrele bilelor de până la 2,5 cm, nu a făcut nicio greșeală în o sută de repetări ale experimentului. La final, Noris relatează că delfinii pot distinge două bile de exact aceeași dimensiune, dar una este din tablă, cealaltă din plastic.
În 1965, William Shephil și soția sa Barbara Lawrence au făcut un alt experiment care trebuia să răspundă la întrebarea dacă un delfin poate folosi ecolocația pentru a găsi pești morți și la ce distanță. Experimentele au fost efectuate noaptea. Un bărbat stătea într-o barcă lângă mal și ținea nemișcat un pește mort, acoperit de câțiva centimetri în apă. Un delfin a găsit o barcă și a luat un pește. Experimentele au arătat că delfinii, folosind ecoul semnalelor lor sonore, pot detecta obiecte atât de mici precum un pește de 15 centimetri și pot distinge sunetul ecoului de țărm, fund, pietre, vegetația acvatică ascunsă în apă, de la un barcă scufundată în apă și o plasă care stătea în apă perpendicular pe barcă. Cercetările oamenilor de știință sovietici au arătat că delfinii, datorită ecolocalizării, pot distinge de la distanță peștele sau caviarul oferit, ceea ce este o mare delicatesă pentru ei.
În 1965, în Bahamas, unde zgomotul mării este semnificativ, abilitățile de ecolocație a doi delfini antrenați anterior, Dolly și Dina, au fost folosite pentru a îndeplini sarcini tehnice complexe. Într-una sub apă centru de cercetareîn California, un delfin antrenat s-a scufundat la o adâncime de 60 m, a transportat corespondență, mâncare și, de asemenea, a salvat scafandrii pierduți când semnalele lor au ajuns la el printr-o frânghie de nailon înfășurată pe o mulinetă.
Dr. Bastiani de la Universitatea Davis (California) i-a învățat pe doi delfini, Baz și Doris, să apese sub apă două supape pe baza semnalelor luminoase. Un semnal scurt a făcut ca delfinul să apese supapa stângă, iar un semnal lung a forțat supapa dreaptă. Baz a făcut-o primul, Doris după el. În al treilea experiment, a fost plasată o barieră între delfini. Doris a văzut comanda luminii în timp ce farurile se aprindeau și, fără să se gândească, scoase o serie de sunete. Concentrându-se asupra ei, Baz a găsit diareea fără să aștepte comanda lui, în timp ce Doris i-a adus diareea numai după el, pentru care ambii delfini au primit pește.
Un rechin-tigru a fost eliberat într-o piscină cu delfini cu bot. Când s-a apropiat de delfini, aceștia scoteau un sunet care amintește de lătrat. Curând, câțiva delfini s-au repezit la rechin - și acesta a murit. După ce l-au înconjurat, animalele l-au bătut pe rechin cu boturile lor ascuțite. Trebuie remarcat faptul că delfinii nu pot scăpa de peștii-spadă, care sunt mult mai mari și mai periculoși decât rechinii, doar fugind.
Folosind ecolocația, delfinii disting nu numai peștii mici și mari, vii și morți, ci și diverse materiale: bile din metal si plastic, alama si aluminiu. Această abilitate extraordinară de diferențiere la delfini este unul dintre misterele naturii.
Jacques-Yves Cousteau, care a lucrat cu delfinii și a scris o carte despre ei, observă că într-o zi un delfin cu ochiuri întunecate a descoperit și a sărit o frânghie întinsă la 3 m deasupra apei. Este greu de decis cum a reușit să facă acest lucru, deoarece ultrasunetele s-au schimbat și au deviat de două ori atunci când sunt aplicate pe fiecare mediu cu densități diferite. Am vorbit deja despre capacitatea slabă a liniei de frontieră dintre apă și aer. Prezența tehnicilor de găsire a direcției cu ultrasunete la delfini nu este mult mai puternică în comparație cu cele ale liliecilor, dar focalizarea lor asupra obiectelor este mult mai precisă. Unii oameni de știință susțin că țesutul gras din partea din față a capului delfinului servește drept lentilă pentru a concentra ultrasunetele returnate într-un fascicul. O oglindă în fizică, o focalizare exactă asupra unui obiect dat, înseamnă, de asemenea, o determinare precisă a distanței până la acesta. Cum a calculat corect delfinul înălțimea frânghiei și a dat o anumită împingere corpului său, în timp ce era încă în apă, pentru a sări peste ea? Cum a detectat și a localizat simultan ultrasunetele reflectate? La urma urmei, frânghia era întinsă destul de sus. Un truc comun pentru delfini este să sară într-un cerc deasupra apei. În același timp, delfinul își folosește capacitatea de a naviga la fel de bine atât în apă, cât și în aer, ajustând distanțele și puterea săriturii sale cu mare precizie.
Un alt mister asociat cu ecolocația la delfini este modul în care aceștia alunecă din plasele dese. Cum sar animalele peste ele sau găsesc găuri mari în ele? Cum găsesc aceste găuri? De ce nu sar peste rețelele cu ochiuri mari, ci se încurcă în ele? Și, în sfârșit, cel mai inexplicabil mister al comportamentului delfinilor este că nu atacă niciodată oamenii, chiar dacă sunt forțați să moară. Dar aceste animale au toate șansele să scape de oameni. Coada musculară este capabilă să arunce corpul de o sută de kilograme al animalului vertical la 3 m deasupra apei. O lovitură ușoară din coadă ar fi fatală unui om. O delfină din Noua Zeelandă, pe nume Opo, este obișnuită să se joace cu copiii care fac baie. Dacă vreun copil devenea nepoliticos cu ea, ea doar înota în lateral și lovea apa cu coada de nemulțumire. E. Champi a spus o poveste despre cum a prins cândva un vânător delfin mic. Vânătorul a fost imediat înconjurat de delfini alarmați, dar aceștia nu au încercat să atace. Vânătorul a ajuns calm la barcă și a plecat cu delfinul captiv. Mama disperată a urmat barca. Ridicându-se deasupra apei, s-a uitat la puiul de delfin, dar nu a făcut nimic pentru a-l salva.
Paginile literaturii au descris și un experiment în care electrozi au fost introduși în creierul a 29 de delfini. Animalele au îndurat durerea cu fermitate și niciunul dintre delfini nu a manifestat agresivitate față de oameni.
Convenția internațională interzice cu strictețe uciderea delfinilor în Marea Neagră în scopul obținerii de grăsime.
Conform noilor informații și experimente, cetaceele prădătoare - balene ucigașe - la fel ca delfinii, sunt ușor de îmblânzit și pot fi antrenate. Unii cercetători chiar vorbesc despre superioritatea lor față de delfini. Femela balenă ucigașă Shamu s-a dovedit a fi o elevă capabilă. Ea și-a lăsat să fie pusă pe o centură, care i-a fost strânsă în jurul corpului și de care o persoană se ținea. Apoi, balena ucigașă și bărbatul s-au scufundat împreună și au făcut un salt în aer. Antrenorul putea chiar să-și pună capul între fălcile teribile ale lui Shamu și, când se scufunda, s-a ținut de pliurile buzelor ei. În 1963, de-a lungul coastei Californiei, au fost efectuate experimente pentru a găsi obiecte scufundate la adâncimi de până la 350 m folosind balene ucigașe.
Potrivit unor informații, a devenit cunoscut faptul că balenele ucigașe se pot scufunda la adâncimi de până la 1000 m. Sensul practic al acestor experimente este incontestabil. Delfinii dresați și alte cetacee, cu abilități excepționale de ecolocare, creier și capacități fizice foarte dezvoltate, pot fi asistenți indispensabili persoană.
Ecolocarea delfinilor este o adaptare complexă și perfectă, care nu poate fi comparată cu capacitățile de ecolocație ale animalelor mai primitive, inclusiv ecolocarea liliecilor. Ecolocarea delfinilor a fost dezvoltată la nivelul unui nou instrument cognitiv, perfecționat de-a lungul a milioane de ani în condiții regimul apei datorită creierului foarte dezvoltat al acestor animale.
1) Ce sisteme reglează activitatea corpului animalului? 2) Care este rolul sistemului nervos? 3) Care este structura sistemului nervos? 4) Ce estereflex Ce tipuri de reflexe există? 5) Ce animale au un sistem nervos retinian? 6) Cum funcționează sistemul nervos? râma? 7) Povestește-ne despre structură sistem nervos vertebratelor. 8) Ce diviziuni se disting în creierul vertebratelor? 9) Care părți ale creierului sunt cel mai bine dezvoltate la mamifere și de ce? 10) Ce este cortexul cerebral? Care este semnificația acestuia? 11) Ce sunt hormonii? 12) Ce glande care secretă hormoni cunoașteți la animale? 13) Ce sunt substanțele de creștere și cum afectează ele planta? Spune-mi că te implor)
1) Care este rolul sistemului nervos? 2) Care este structura sistemului nervos? 3) Ce este un reflex? Care sunt tipurile de reflexe? 4) UCe animale au un sistem nervos reticulat?
5) Cum funcționează sistemul nervos al unui râme?
6) Spune-ne despre structura sistemului nervos al vertebratelor?
7) Ce diviziuni se disting în creierul vertebratelor?
8) Ce părți ale creierului sunt cel mai bine dezvoltate la mamifere și de ce?
9) Ce este cortexul cerebral? Care este semnificația lui?
10) Ce sunt hormonii?
11) Ce glande care secretă hormoni cunoașteți la animale?
12) Ce sunt substanțele de creștere și cum afectează ele planta?
1-ce este un organ? dă exemple. 2-Ce organe sunt reproducătoare la plante și animale? 3-Ce este fotosinteza?4-Ce este o arteră?
5-Ce animale se numesc cu sânge rece?
6-Ce tipuri de respirație sunt caracteristice acestor animale: insecte; 7-Ce rol are exoscheletul? Dați exemple de organisme vii.
8-Ce este fertilizarea?
9-enumeră căile reproducere asexuată. Dă exemple.
1) Ce sunt vitaminele? Cum intră în organism? Care sunt rolurile lor în organism?2) Ce este deficitul de vitamine? Ce deficiențe de vitamine cunoașteți, care sunt semnele lor? Cum pot fi evitate?
3) De ce oamenii au nevoie de alimente de origine animală și vegetală? Pregătiți alimentele în mod corespunzător pentru a le păstra suma maxima vitamine?
4)
zahăr, sare, sifon, acid acetic și multe altele), ele constau în ceva: obiectele sunt făcute din anumite părți, aceste părți constau din substanțe, iar substanțele, la rândul lor, constau din particule mici - molecule și atomi. Atomii și moleculele, interacționând între ele, formează noi, mai mult substanțe complexe. Cele mai mici particule, interacționând între ele, formează un sistem. Părțile unui sistem care interacționează între ele sunt numite elemente ale acestui sistem. Cu cât mai multe elemente interacționează care alcătuiesc un sistem, cu atât este mai complex. Amintește-ți diferiții designeri. Cu cât conțin mai multe piese, cu atât asamblarea lor va fi mai dificilă și consumatoare de timp. Detalii diverse dispozitiveși mecanisme, părți ale organismelor interacționează între ele. Ca urmare a acestei interacțiuni, dispozitivele funcționează normal, iar în organism apar procese vitale. Atât dispozitivul, cât și organismul sunt sisteme care funcționează prin interacțiunea unor părți sau organe. Dar un dispozitiv este un sistem neviu, iar un organism este unul viu. Deoarece studiem biologia, vom fi interesați de sistemele vii, adică. organisme. Un exemplu de sistem din organism care nu este cel mai complex este mâna omului. Este format din oase, mușchi, ligamente. Lipsită de cel puțin unul dintre elementele constitutive, mâna nu va putea funcționa. Mâna este un subsistem (element) al unui sistem mai complex al „corpului uman”. Ochii și urechile, creierul și inima, oasele și mușchii sunt elemente ale sistemului „uman”. Toate împreună lucrează surprinzător de armonios, formând un organism, deși fiecare dintre organe are propriile sale caracteristici structurale. Doar interacționând organele individuale formează un organism complet și asigură funcționarea sa îndelungată și coordonată. Este important să înțelegem încă o idee: proprietățile oricărui sistem diferă de proprietățile acelor elemente care alcătuiesc sistemul. Deci, de exemplu, o frunză separată de o plantă nu este capabilă să creeze materie organică, deoarece apa nu curge în el de la rădăcini. O celulă lipsită de nucleu nu se poate reproduce. Se pot numi multe exemple similare pentru a demonstra că sistemul dobândește noi proprietăți pe care nu le-au avut elementele care alcătuiesc sistemul. acest sistem. Folosind conținutul textului „Ce este un sistem?” și cunoștințe curs şcolar biologie, răspundeți la întrebări și finalizați sarcina. 1) Care este condiția principală pentru apariția unui sistem? 2) Prin ce diferă sistemul „braț” de sistemul „mușchi” din punct de vedere anatomic? 3) Folosind exemplul structurii unei flori, demonstrați că este un sistem. AJUTOR MâINE GIA
Și delfinii emit ultrasunete. De ce este necesar acest lucru și cum funcționează? Să ne dăm seama ce este ecolocația și cum ajută ea animalele și chiar oamenii.
Ce este ecolocația
Ecolocația, numită și biosonar, este un sonar biologic folosit de mai multe specii de animale. Animalele ecolocate emit semnale în mediu și ascultă ecourile acelor apeluri care se întorc de la diferite obiecte din apropierea lor. Ei folosesc aceste ecouri pentru a găsi și identifica obiecte. Ecolocația este folosită pentru navigație și pentru hrana (sau vânătoare) în diferite condiții.
Principiul de funcționare
Ecolocația este aceeași cu sonarul activ, care utilizează sunete produse de animalul însuși. Clasificarea se face prin măsurarea timpului de întârziere dintre emisiile de sunet proprii ale animalului și orice ecouri care se întorc din mediul înconjurător.
Spre deosebire de unele sonare create de om, care se bazează pe fascicule extrem de înguste și receptoare multiple pentru a localiza o țintă, ecolocarea animalelor se bazează pe un transmițător și doi receptori (urechi). Ecourile care se întorc la cele două urechi intră în timp diferitși pe diferite niveluri volum, în funcție de poziția obiectului care le generează. Diferențele de timp și volum sunt folosite de animale pentru a percepe distanța și direcția. Cu ecolocație, un liliac sau alt animal poate vedea nu numai distanța până la un obiect, ci și dimensiunea acestuia, ce fel de animal este și alte caracteristici.
Liliecii
Liliecii folosesc ecolocația pentru a naviga și a hrăni, adesea în întuneric complet. De obicei, ies din adăposturile lor în peșteri, poduri sau copaci la amurg și vânează insecte. Datorită ecolocației, liliecii au câștigat o poziție foarte avantajoasă: vânează noaptea, când sunt multe insecte, concurență mai mică pentru hrană și mai puține specii care pot vâna ei înșiși liliecii.
Liliecii generează ultrasunete prin laringe și emit sunet prin gura deschisă sau, mult mai puțin frecvent, prin nas. Ei emit sunet în intervalul de la 14.000 la peste 100.000 Hz, în mare parte dincolo de intervalul urechii umane (intervalul tipic de auz uman este de la 20 Hz la 20.000 Hz). Liliecii pot estima mișcarea țintelor prin interpretarea tiparelor cauzate de reflectarea ecourilor de la un lambou special de piele din urechea externă.
Anumite specii de lilieci folosesc ecolocația în intervale de frecvență specifice care se potrivesc condițiilor lor de viață și tipurilor de pradă. Acest lucru a fost uneori folosit de cercetători pentru a determina speciile de lilieci care locuiesc în zonă. Pur și simplu și-au înregistrat semnalele folosind înregistratoare cu ultrasunete cunoscute sub numele de detectoare de lilieci. ÎN anul trecut cercetătorii din mai multe țări au dezvoltat biblioteci de apeluri de lilieci care conțin înregistrări ale speciilor native.
Creaturi marine
Biosonarul este valoros pentru subordinea balenelor cu dinți, care include delfini, balene ucigașe și cașalot. Trăiesc în habitate subacvatice care au caracteristici acustice favorabile și unde vederea este extrem de limitată din cauza turbidității apei.
Cele mai semnificative rezultate timpurii în descrierea ecolocației delfinilor au fost obținute de William Sheville și soția sa Barbara Lawrence-Sheville. Hrăneau delfinii și într-o zi au observat că au găsit fără greșeală bucăți de pește care s-au scufundat în tăcere în apă. Această descoperire a fost urmată de o serie de alte experimente. Pe acest moment S-a stabilit că delfinii folosesc frecvențe în intervalul de la 150 la 150.000 Hz.
Ecolocația balenelor albastre a fost studiată mult mai puțin. Până acum, s-au făcut doar presupuneri că „cântecele” balenelor sunt o modalitate de navigare și comunicare cu rudele. Aceste cunoștințe sunt folosite pentru a număra populația și pentru a urmări migrațiile acestor animale marine.
rozătoare
Este clar ce este ecolocația la animalele marine și la lilieci și de ce au nevoie de ea. Dar de ce au nevoie rozătoarele de asta? Singurele mamifere terestre capabile de ecolocație sunt două genuri de scorpie, teireks din Madagascar, șobolani și gaptooths. Ei emit o serie de scârțâituri ultrasonice. Ele nu conțin răspunsuri de ecolocație cu reverberații și par a fi utilizate pentru o orientare spațială simplă la distanță apropiată. Spre deosebire de lilieci, scorpiei folosesc ecolocația doar pentru a studia habitatele prăzii și nu pentru a vâna. Cu excepția obiectelor mari și, prin urmare, foarte reflectorizante (de exemplu, Piatra mare sau trunchi de copac), probabil că nu sunt capabili să deslușească scenele cu ecou.
Cei mai talentați ecolocatori
Pe lângă animalele enumerate, există și altele capabile de ecolocație. Acestea sunt câteva specii de păsări și foci, dar cei mai sofisticați ecolocatori sunt peștii și lamprele. Anterior, oamenii de știință considerau că liliecii sunt cei mai capabili, dar în ultimele decenii a devenit clar că nu este cazul. Mediul aerian nu este favorabil ecolocalizării – spre deosebire de mediul acvatic, în care sunetul circulă de cinci ori mai repede. Ecolocatorul peștilor este organul liniei laterale, care percepe vibrațiile mediului. Folosit atât pentru navigație, cât și pentru vânătoare. Unele specii au și electroreceptori care detectează vibrațiile electrice. Ce este ecolocația pentru pești? Este adesea sinonim cu supraviețuirea. Ea explică cum peștii orbi ar putea trăi până la o vârstă înaintată - nu aveau nevoie de vedere.
Ecolocația la animale a ajutat la explicarea abilităților similare la persoanele cu deficiențe de vedere și nevăzători. Ei navighează în spațiu folosind sunetele de clic pe care le scot. Oamenii de știință spun că astfel de sunete scurte produc unde care pot fi comparate cu lumina. lanternă. În acest moment, există prea puține date pentru a dezvolta această direcție, deoarece ecolocatorii capabili printre oameni sunt foarte rari.
