Nahkhiirehelid: millist müra nahkhiired tekitavad?

Helide tekitamise ja sellest tuleneva kaja kuulamise abil saavad nahkhiired maalida rikkaliku pildi oma ümbrusest täielikus pimeduses. See protsess, mida nimetatakse ehholokatsioon, võimaldab nahkhiirtel navigeerida ilma visuaalse sisestuseta. Kuid kuidas nahkhiired tegelikult kõlavad?

Key Takeaways

Ehholokatsiooni ajal kasutab enamik nahkhiiri kõnede saamiseks oma häälepaelu ja kõri, samamoodi nagu inimesed kasutavad oma häälepaelad ja kõri rääkimiseks. Erinevatel nahkhiirtel on

Mõned nahkhiired ei kasuta üldse oma häälepaela kõnede helistamiseks ja klõpsavad selle asemel oma keelt või eraldavad ninasõõrmetest heli. Teised nahkhiired annavad tiibade abil klõpsu. Huvitav on see, et täpne protsess, mille käigus nahkhiired tiibadega klõpsavad, on endiselt arutusel. On ebaselge, kas heli tuleneb tiibade koputamisest, tiibade luude koputamisest või tiibade libisemisest vastu nahkhiire keha.

Nahkhiired toodavad ultraheli helid, mis tähendab, et helid esinevad sagedustel, mis on kõrgemad kui inimesed suudavad kuulda. Inimesed saavad kuulda helisid sagedusel 20 kuni 20 000 Hz. Nahkhiirehelid on tavaliselt selle vahemiku ülemisest piirist kaks kuni kolm korda kõrgemad.

Ultrahelihelidel on mitmeid eeliseid:

• Ultrahelihelide lühemad lainepikkused muudavad need suurema tõenäosusega tagasi nahkhiire juurde tagasi, mitte ei difrakteeru ega ümber objektide.
• Ultrahelihelid vajavad vähem energiat.
• Ultraheli helid hajuvad kiiresti, nii et nahkhiir suudab eristada „uuemaid” ja „vanemaid” helisid, mis võivad piirkonnas veel kajastuda.

Nahkhiirekõned sisaldavad konstantse sagedusega komponendid (millel on aja jooksul üks kindlaksmääratud sagedus) ja sagedusmoduleeritud komponendid (mille sagedused muutuvad aja jooksul). Sagedusega moduleeritud komponendid võivad ise olla kitsasriba (koosneb väikesest sagedusvahemikust) või lairiba (koosneb väga erinevatest sagedustest).

Nahkhiired kasutavad ümbritseva mõistmiseks nende komponentide kombinatsiooni. Näiteks võib konstantse sagedusega komponent võimaldada heli kaugemale liikumist ja kauem kui sagedusmoduleeritud komponendid, mis aitaksid rohkem a asukoha ja tekstuuri määramisel sihtmärk.

Enamikus nahkhiirekõnedes domineerivad sagedusmoduleeritud komponendid, kuigi vähestel on kõnesid, kus domineerivad konstantsed sageduskomponendid.

Kuigi inimesed ei kuule nahkhiirte tekitatavaid helisid, nahkhiiredetektorid saab. Need detektorid on varustatud spetsiaalsete mikrofonidega, mis on võimelised salvestama ultraheliheli, ja elektroonikaga, mis suudab heli tõlkida nii, et see on inimese kõrva jaoks kuuldav.

Siin on mõned meetodid, mida need nahkhiiredetektorid helide salvestamiseks kasutavad:

• Heterodüün: Heterodüün segab sarnase sagedusega saabuvat nahkhiireheli, mille tulemuseks on löök, mida inimesed saavad kuulda.
• Sagedusjaotus: Nagu eespool öeldud, on nahkhiirte heli sagedus kaks kuni kolm korda kõrgem kui inimese poolt ülempiir. Sagedusjaoturid jagavad nahkhiire heli 10-ga, et viia heli inimese kuulmisulatusse.
• Aja laienemine: Kõrgemad sagedused esinevad suurema kiirusega. Ajapaisumise detektorid aeglustavad saabuva nahkhiire heli sagedusele, mida inimesed kuulevad, tavaliselt ka koefitsiendiga 10.

• Boonman, A., Bumrungsi, S. ja Yovel, Y. "Ükski küljes olevad puuviljanahkhiired annavad tiibadega biosonaarseid klõpse." 2014. Praegune bioloogia, vol. 24, 2962-2967.
• Tõug, M "Ultraheli side." 2004.
• Nahkhiirte ja delfiinide ehholokatsioon. toim. Jeanette Thomas, Cynthia Moss ja Marianne Vater. University of Chicago Press, 2004.
• Greene, S. “Püha nahkhiir kõlab! Ebatavaline raamatukogu aitab teadlastel nahkhiireliike jälgida. ”Los Angeles Times, 2006.
• Riisi ülikool. "Nahkhiir kõlab."
• Yovel, Y., Geva-Sagiv, M., ja Ulanovsky, N. "Nahkhiirte klõpsupõhine ehholokatsioon: pole sugugi nii primitiivne." 2011. Võrdleva füsioloogia ajakiri A, vol. 197, nr. 5, 515-530.