|
[[File:Delfinekko.gif|мини|250px|Механизъм на биосонар]]
Ехолокация се използва от някои животни, например [[делфин]]ите, [[кит]]овете и [[Прилепи|прилеп]]ите, за ориентация и намиране на храна.<ref>[http://animal.geoman.ru/books/item/f00/s00/z0000003/index.shtml Сергеев Б.Ф., Живите локатори на океана, Хидрометеоиздат, 1980 година]</ref> Тези животни притежават естествен биосонар, който работи на принципа на активния [[сонар]]. Така например прилепите са способни да летят в пълна тъмнина в пещерите, в които живеят, и да ловуват през нощта за насекоми и малки гризачи. Те генерират ултразвук, който варира от 14 000 до 100 000 Hz,<ref>[http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=1688 Робот-прилеп лансира изследването на сонара]</ref> което е доста над прага на човешкото чуване (обикновено между 20 Hz и 20 000 Hz). Китовете и делфините използват биосонар за по-добра ориентация, защото в подводния свят, в който живеят, видимостта е значително намалена поради [[абсорбция]]та на светлината от водата.
==Ехолокация'''Ехолокацията при прилепите=='''Ехолокацията в живата природа е открита неотдавна, преди около 50 години. Нейната история обаче води началото си от 70-те години на XVIII век. През 1793 год. италианският естественик и философ Ладзаро Спаланцани установява, че прилепите летят свободно в тъмна стая, докато при същите условия совите са съвършено безпомощни. Отначало той считал, че необикновената острота на зрението позволява на прилепите да избягват препятствията на тъмно. За да провери това, ослепил няколко прилепа и ги пуснал да летят между опънати нишки, по които имало звънчета. Прилепите обаче продължавали да летят както преди, без да докосват нишките. Спаланцани ги пуснал на свобода и вечерта отново уловил прилепи, между които и някои от ослепените. За негово учудване стомасите и на едните, и на другите били пълни с насекоми. Така открил, че при ловуване зрението не е нужно на прилепите. През 1794 г. швейцарският ентомолог, орнитолог и ботаник Шарл Жюрен установил, че ако ушите на прилепите се запушват плътно, животните стават безпомощни и се натъкват на всякакви препятствия. Въз основа на това той дошъл до извода, че „прилепите виждат с ушите си", т. е. техните слухови органи изпълняват и нещо като зрителна функция. Преди смъртта си и Спаланцани направил подобен извод: „прилепите могат прекрасно да съществуват и без зрителните си органи, но всяко сериозно увреждане на слуха им е равностойно на гибел." Нито Спаланцани , нито Жюрен могли да обяснят достоверно получените факти, но независимо от това, двамата поотделно установили неща, потвърдени много по-късно, едва 140 години след смъртта на Спа ланцани. Според „тактилната теория" на френския зоолог Жорж Кювие способността на прилепите да избягват препятствия на тъмно се дължала на тяхното добре развито осезание и се осъществявала от наличието на специфични нервни окончания в летателните им ципи. Тази теория, която намерила доста привър-женици, била опровергана едва през 1932 година от холандския учен Свен Дийграаф. Той прерязал осезателните нерви по крилата на прилепите и установил, че независимо, от това, оперираните животни продължават да летят добре. Първото предположение за звукова ехолокация при прилепите изказал през 1912 г. изобретателят на картечницата Айрем Максим. Според него прилепите се ориентирали, като улавяли ехото от шума на собствените си криле. Това било съвършено нова и прогресивна постановка на въпроса. Максим грешал само в това, че прилепите използват отражението на ниско-честотните звуци от порядъка на 15 херца, с дължи на на вълната 24 м, получаващи се от махането на крилата им и лежащи под слуховия праг на човека. Осем години по-късно до този извод дошъл и английският неврофизиолог X. Хартридж. В своята светонепроницаема камера той изследвал поведението на прилепите на тъмно и потвърдил, че зрението не играе роля в преодоляването на препятствията. Парадоксът, че те „Виждат с ушите си", той обяснил с механизма на ехолокацията чрез използване на звуци с висока честота, намиращи се над прага на човешките слухови възможности. Тайната на прилепите била обяснена най-точно едва след появата на съвременната електронна апаратура. През 1937 година във Физическия факултет не Харвардския университет в САЩ Г. Пирс създал звуков детектор, позволяващ улавянето на звуци с честоти, имащи широк диапазон. С този уред за първи път били регистрирани звуците, издавани от прилепите. При направения честотен анализ се установило, че техните честоти лежат в диапа зона от 20 до 120—150 кХц. Г. Пирс и Доналд Грифин установили също, че издаваните от прилепите звуци не са непрекъснати, а във вид на импулси с продължителност 0,001—0,002 сек. Така американските учени потвърдили
хипотезата на Хартридж за същестуването на неуловими от човешкото ухо звуци, излъчвани от прилепите при полет на тъмно, и хвърлили светлина върху „абсурдните" опити на Спаланцани и Жюрен. Експериментите на Грифин и Робърт Галамбос потвърдили, че прилепите се ориентират отлично и без участието на зрителни възприятия, но пълното или частичното изключване на техния слухов апарат води до рязко влошаване на ориентацията им. Ако се закрие устата на прилепите,т. е. ако бъдат лишени от възможността да издават звуци с висока честота, ефектът би бил същия както и плътното запушване на ушите им: и в единия, и в другия случай прилепите се натъквали на срещаните от тях препятствия. Така тайната на прилепите била разгадана: те издават ултразвуци и възприемат тяхното ехо, отразено от предмети, които са бариера за полетите им. Ехолокаторите на прилепите са толкова точни навигационни прибори, че могат да „засекат" съвсем малки предмети, дори такива с диаметър 0,1 мм. Могат да различат бръмченето на комара между 2000 пъти по-силни от него звуци. А прилепите-ихтиофаги - онези, които се хранят с риба, имат още по-сложно устроена радарна система. Летят нощем над водната повърхност и техните ехолокатори улавят собственото си ехо, отразено от плавателния мехур на рибата. Тъй като е известно, че при преминаване от въздуха във водата звукът губи над 90% от енергията си и толкова в обратна посока, става ясно колко съвършено е локаторното устройство на тези прилепи. Дори според твърденията на Л. Картън прилепите 100 пъти превъзхождат най-съвършените ехолокатори, създадени от човека! Записали ултразвуците, издавани от тези животни с помощта на уреда на Пирс, и установили, че броят на импулсите при различните ситуации се променя в зависимост от приближава-нето на животното до препятствието. Преди да излети, прилепът излъчва импулси с честота от 5—10 кХц, през време на полета си ги учестява до 30 кХц, а накрая, когато приближи до жертвата или препятствието, те могат да достигнат честота до 130 кХц.
Всичко това означава, че животното предварително е определило разстоянието до обекта. Как става това?
|
