Ultrahang és denevér jelek ultrahangos tartományban fülsiketítő cry tulajdonságok
Ultrahang és denevér
Halljuk csak a susogását szárnya, de valójában úgy hangzik szörnyű kórus a föld alatti tartózkodási helye. Jan Lindblad. A szélén Goatsin
El tudja képzelni, milyen szörnyű zaj sújtaná, ha hirtelen úgy találta ezrei között repülőgép-hajtóművek, amelyek működik teljes kapacitással? Valószínűleg képzelni egy ilyen helyzetben nagyon nehéz. De nézzük fantáziálni egy kicsit. Kezdeni, mondjuk volt egy barlangban, ahol tele van a denevérek (ez azonban nem egy fantasy). Most tegyük fel, hogy miután megkapta a barlangba, akkor hirtelen megszerezte a képességét, hogy hallja a tartományban ultrahang jeleket, vagyis azokat, amelyek feletti frekvencia 20 kilohertzet. Ha ez megtörtént, akkor valószínűleg kellett volna mozogni elég kellemetlen. Ön lenne egyszerűen megdöbbentette szörnyű üvöltés, melynek forrása volt a kis szárnyas lakói a barlangban. Az a tény, hogy a térfogata ultrahangos sír számos denevérfaj a parttól 10 cm-re az állat fejének eléri 110-120 decibel. Körülbelül ugyanazt a zaj, de a hallható frekvenciatartományban termel repülőgép-hajtómű a parttól 1 méter. Összehasonlításképpen meg kell jegyezni, hogy a hangerő szintje 130 decibel, vagy a fenti okoz egy személy fájdalmat.
Mielőtt magyarázza a csodálatos képességeit denevér ilyen fülsiketítő sikoly, emlékszem néhány tulajdonságát az ultrahang.
Az egyik jellemzője az ultrahang az, amely lehet kisugárzott formájában szinte párhuzamos keskeny nyaláb, míg a hangok a hallható tartományban, mint általában, bocsátanak minden irányban. Ennek az ultrahangos tulajdonságok magyarázható szempontjából teljes diffrakciós hullámok.
Képződésének lehetőségét teszi ultrahangos gerendák összpontosítani az energia egy adott helyen jelet. ultrahang intenzitása arányosan nő a téren a rezgési frekvenciája, és ezért egyre nagyobb a frekvencia, viszonylag könnyű megszerezni hatalmas erő ultrahang. Azonban számos ultrahang energia elvész áthaladása során a környezetbe, amellyel összefüggésben a jel lebomlik gyorsan.
Mindebből világos, hogy miért a denevérek olyan könnyen képes kibocsátani intenzív jelet magas irányítottság. Az is világos, hogy a jeleket elveszne az intenzitás a levegőben, nem teszi lehetővé a kis állatok lehetőségeket kihasználni egyik csodálatos módon a térbeli tájékozódás - echolocation.
Denevérek már régóta klasszikus tárgya tanulmány echolocation állatok és „szonár” lett talán a legnépszerűbb tárgya a különböző cikkek és publikációk a „szabadalom a természet.” megnyitása a történet, vagy inkább a tanulmány echolocation közel 200 éves, és nyúlik vissza, a 90-es a XVIII.
Egyetem professzora, az olasz város Pavia Lazaro Spallanzani már nem volt fiatal, amikor először kezdett érdeklődni a képességét, éjszakai állatok megtalálják az utat a sötétben. Között társait tudós akkoriban ez elég jól ismert művek különböző tudományterületeken.
Spallanzani első kísérletekhez 1793. Először is azt tapasztaltuk, hogy a denevérek mozoghatnak egy sötét szobában, ahol még egy ilyen látszólag éles éjszakai állatok, mint a baglyok, tehetetlen. Spallanzani gondolta, hogy a titka a rendkívüli élességet a denevér, amely lehetővé teszi számukra, hogy navigálni a teljes sötétségben. Hogy teszteljék a hipotézist, megvakította valami denevér, elbocsátották őket a vadonba. Megfosztott állatok repültek tökéletesen és még fogást rovarok.
Spallanzani, meggyőződve arról, hogy a denevérek idáig ismeretlen értelemben azonnal küldött egy tudós kollégái levelek kérve, hogy ismételje meg a kísérletet, és tájékoztatja őt az eredményről. Sokan közülük már megerősítette a helyességét Spallanzani kutatás. De a svájci természettudós, Charles Zhyurin ismételje Spallanzani kísérletekben nem hagyta abba, és még egy lépést felé nyilvánosságra titkait denevérek. Kiderült, hogy ha az állatok közelről fülüket viasszal, akkor: start nekimegy az akadályokat. Zhyurin a következtetésre jutott: a denevérek „lásd a füle.”
Flying fox (Pteropus)
Spallanzani kísérletek Zhyurina bejelölve, azok valódiságát, arra a következtetésre jutott, hogy a változékony: az egér jól csinálni anélkül, hogy azt a nézetet, de a halláskárosodás elkerülhetetlenül halálhoz vezet. Azonban, hogy egy meggyőző magyarázatot a képessége állatok vezetett segítségével hallás Spallanzani nem tudott. Ő következtetéseket hamar elvetették, és később feledésbe merült összesen! Ellenzők eszméit, gúnyos a „tárgyalás” elmélet, ironikusan azt kérdezi: „ha a denevérek lásd fülük, és nem fognak hallani a saját szemével?”
A legnagyobb francia tudós Zhorzh Kyuve az időben, legyőzte a következtetéseket Zhyurina és Spallanzani, bejelentette spekulatív elméletet. Elmondása szerint, a denevér szárnyak nagyon érzékeny és képes érzékelni enyhe megvastagodása, amely levegő alakul ki a szárny és az akadály. Ezt a hipotézist a Cuvier nevezte a „tapintható elmélet”, elismerte számos tudós és tudomány létezik több mint 100 éve. Ez alatt az időszak egészét kapcsolatos kérdésekre a tájékozódás denevérek, azt nem, hogy bármilyen friss tényeket. Annak ellenére, hogy egyes kutatók alkalmanként emlékeztetett az aggodalom „hallási elmélet”, a kísérletek nem túlmutatnak a már elvégzett és Spallanzani Zhyurinom.
A század elején, miután a tragikus baleset a transzatlanti bélés „Titanic”, számos tudós kezdte rack agyukat teremtés felett egy eszköz, amely elvégzi a hajó riasztást, ha közeledik a jéghegy. Nem marad eltekintve ez a probléma ismert amerikai feltaláló Hayrem Maksim, az egyetlen, akinek neve gyorstüzelő gépfegyver. Maxim volt az első, aki azt javasolta, hogy a denevérek használni szonár repülés, és javasolta, hogy elvét alkalmazni echolocation a készülék kimutatására láthatatlan tárgyakat. Hiba Maxim volt, hogy várhatóan a denevér előfordulása orientáció jeleket alacsony frekvenciájú infrahang, nem hallható az emberi fül számára. A forrás az ilyen hangok, a feltaláló szerint, szolgálhat a csapkodó szárnyak állatokat.
Az első világháború, a francia fizikus Langevin kapott szabadalmat az eszköz gyártója kimutatására víz alatti tárgyak segítségével ultrahang-generátor. 1920-ban az angol neurofiziológus Hartridge, ismerve a Langevin papírok előterjesztett azt a hipotézist, hogy a mechanizmus a echolocation a denevérek, valószínűleg alapján az ultrahang. Azonban az a feltételezés még egy hipotézis, hiszen a kísérleti bizonyíték nem került sor.
Végül az ügy tisztázódik csak 1938-ban. A döntő szerepet játszott a nyitó az együttműködés képviselői a különböző tudományok - a fizika és a biológia. Röviddel azelőtt, hogy a laboratóriumban a Fizika Kar, a Harvard Egyetem professzora Pearce tervezett eszköz átalakítására nagyfrekvenciás rezgéseket alacsony frekvenciájú hallható az emberi fül számára. Mikor megtudta, hogy létezik egy hang detektor - volt a neve ennek az eszköznek - biológia hallgató ugyanazon az egyetemen Donald Griffin egyszer hozott a laborba Pierce ketrec denevérek. Ezeket széles körben használják az Egyesült Államokban kis barna denevér és a nagy, barna bőr. Ha a mikrofon küldeni a detektor cella, a hangszóró a tudósok megtámadta a fülsiketítő patak recsegő hangok. Vált világossá, hogy a denevérek bocsát ki jeleket a frekvenciatartomány felett fekvő emberi hallásküszöb.
Pierce A készüléket úgy tervezték, hogy lehet beállítani a hang erősségét gyakorisági eloszlását, ha szükséges. A kutatás, Griffin és Pierce találtuk, hogy a frekvencia a hangok által kibocsátott denevérek repülés, tartományban vannak 30- 70 kHz, és a nagy intenzitású jel eléri a tartományban 45-50 kHz. Sőt, a tudósok úgy találták, hogy az állatokat nem folyamatosan bocsátanak ki hangokat, és egy rövid impulzus időtartama 1-2 milliszekundum.
Nem sokkal ezután, Griffin és Galambos végzett kísérletsorozatban bizonyította, hogy megfosztják a denevér is lehet navigálni az akadályok közül nem lehet csak dugulás a fülét, hanem szorosan záródó száját. Ezek a kísérletek megerősítették, az egyszer már expresszálódott Hartridge hipotézis jelenlétében denevérek az ultrahangos hullám jelet, és ezek alkalmazása a tájékozódás térben.