Echolokace , nebo echolokace , je poslat zvuk a poslouchat jejich ozvěn lokalizovat, a v menší míře identifikovat prvky prostředí. Používají ho určitá zvířata, zejména netopýři a kytovci , a uměle pomocí sonaru .
Zvukový soubor | |
Pulzace Pipistrellus | |
Záznam při přiblížení ke kořisti. | |
Máte potíže s používáním těchto médií? | |
---|---|
Italský přírodovědec Lazzaro Spallanzani publikoval svou práci o netopýrech v roce 1794 : zavřel jim oči kuličkami lepidla nebo je spálil rozžhavenými jehlami, ale i nadále se snadno pohybovali. Ukazuje tedy, že vidí skrz uši. První experimenty s detekcí radaru, které proběhly ve 20. letech 20. století, vedly některé přírodovědce k analogii systému pro lokalizaci překážek u netopýrů s tímto detekčním režimem. Zoolog Donald Griffin , spolupracující s neurologem Robertem Galambosem na těchto sledovacích systémech od 30. let 20. století, vytvořil termín echolokace ve vědecké práci publikované v roce 1944, ve které vysvětluje, že by radary používaly - přesně neví, jak fungují na základě vojenského tajemství - elektromagnetické vlny, jako jsou slepí lidé, kteří lokalizují předměty podle ozvěny svých kroků, jejich holí nebo jako netopýři, kteří používají ultrazvukové vlny .
Je známo, že tento systém využívají netopýři (konkrétněji microchiroptera ), kytovci ( delfíni , kosatky ...), rejsci , nártoun filipínský a některé druhy ptáků Apodidae .
Umožňuje těmto zvířatům lokalizovat prvky jejich prostředí (překážky, stěny jeskyně nebo jiné dutiny) a lokalizovat jejich potravu (například: květiny nebo listy rostlin odrážející ozvěnu ultrazvuku nektarivorních netopýrů) nebo jejich kořist. neúčinné kvůli nedostatku světla (noc, jeskyně, hloubka moře, zákal vody). Některé můry , zejména Arctiinae , získaly tympanické orgány, které detekují ultrazvuk od hmyzožravých netopýrů. Aby unikli svému dravci, mohou sami vydávat ultrazvuk, aby rušili radar netopýrů, jak to dělají někteří kobylky a brouci, nebo vydávat aposematická ultrazvuková kliknutí .
Na sviňuchy z Phocoenidae rodiny vyzařují singulární ultrazvuk, aby se vyhnuli jejich největší predátory: na kosatky . Jejich ultrazvuková frekvence skutečně nikdy neklesne pod 100 kHz, a proto zůstává neslyšitelná pro kosatky, jejichž kapacita sluchu nepřesahuje 100 kHz . Je to tlak predace, který sviňuchám umožnil vyvinout svou echolokační techniku.
V závislosti na zvířeti může být frekvenční rozsah extrémně široký: pro delfíny 250 až 220 000 hertzů . Ve stejné skupině každé zvíře používá řadu zvuků, které jsou mu vlastní, což mu umožňuje poslouchat jeho vlastní programy, aniž by byl rušen zvuky jeho kongenerů.
Správnost používání této techniky v delfínů daleko přesahuje možnosti nejmodernějších počátku XXI -tého století .
Někteří nevidomí používají echolokaci k vyhledání překážek. Výuku echolokace člověka formalizoval Daniel Kish, zakladatel nevládní organizace World Access For The Blind. Echolokace umožňuje rozpoznat místo z různých akustických úhlů a nabízí lidem, kteří jej praktikují, pozoruhodnou samostatnost. Může se spontánně vyvinout malými slepými dětmi. Lidská echolokace nezahrnuje žádné vybavení, nenahrazuje však bílou hůl. Bez podezření je přístupný vidoucím lidem, i když je jejich audiogram špatný. Podle Borise Nordmanna, který tvrdí, že jde o formu úmyslné slepoty, je nutné ji nevidět, nejen se ji naučit, ale také ji naučit. Je pravděpodobné, že formu lidské echolokace používali již v paleolitu autoři jeskynních maleb. Využití sluchu nevidícími uvádí Denis Diderot ve svém Dopisu pro nevidomé pro potřeby těch, kteří vidí v roce 1749 . První vědecké experimenty na toto téma skutečně začaly v roce 1944 prací Michaela Supy a jeho týmu, kteří potvrdili, že právě ozvěna zvuků, které vydávají, umožňuje nevidomým určit vzdálenost určitých překážek.
Studium echolocation zpracování signálů , které mozek kytovců a netopýrů podle neurovědy pozoruhodně nám umožnilo lépe pochopit, jak zvířata rozlišit objekty zájmu v komplexním prostředí a zázemí, pomocí ozvěny, které dostávají (prostřednictvím sluchu) a proces nazvaný „temporální vazba " . Tyto mechanismy by mohly „vést k inteligentním sonarovým a radarovým technologiím“ podle článku v časopise Journal of Experimental Biology;
Několik projektů si klade za cíl reprodukovat echolokační systém používaný netopýry. Takto byl vytvořen „ Bat-Bot “ v rámci projektu CIRCE technologie informační společnosti (IST).
Echolokace umožňuje určit vzdálenost od překážky v čase, který uplynul mezi vydáním zvuku a vnímáním ozvěny. Vysílač se dvěma ušima měří vzdálenost mezi dvěma recepcemi a odvodí směr cíle.
Echolokace poskytuje informace o její velikosti, podle intenzity ozvěny (čím menší je cíl, tím méně zvuku se odráží) a doby trvání ozvěny (velký cíl nevytváří velmi jasnou ozvěnu, ale delší ozvěnu jako příjem z části dále a dále od cíle).
Měřením Dopplerova posuvu také poskytuje informace o relativní radiální rychlosti cíle vzhledem k vysílači.
Nakonec každý typ cíle charakteristicky narušuje ozvěnu, což umožňuje vysílači určit jeho povahu; zejména bušení křídel hmyzu znamená jejich přítomnost v ozvěně.
V závislosti na použití se nepoužívají stejné typy výkřiků, a zejména ne stejné frekvence .
Echolokace je omezena několika způsoby: