Iedereen weet dat vleermuizen en dolfijnen ultrageluid uitzenden. Waarom is dit nodig en hoe werkt het? Laten we eens kijken wat echolocatie is en hoe het dieren en zelfs mensen helpt.
Wat is echolocatie
Echolocatie, ook wel biosonar genoemd, is een biologische sonar die door verschillende diersoorten wordt gebruikt. Echolocerende dieren zenden signalen uit naar de omgeving en luisteren naar de echo's van die oproepen die worden teruggestuurd van verschillende objecten in de buurt. Ze gebruiken deze echo's om objecten te vinden en te identificeren. Echolocatie wordt gebruikt voor navigatie en voor foerageren (of jagen) in verschillende omgevingen.
Werkingsprincipe
Echolocatie is hetzelfde als actieve sonar, die geluiden gebruikt die door het dier zelf worden geproduceerd. Het rangschikken wordt gedaan door de tijdsvertraging te meten tussen de eigen geluidsemissie van het dier en eventuele echo's die terugkeren uit de omgeving.
In tegenstelling tot sommige door mensen gemaakte sonars die afhankelijk zijn van extreem smalle stralen en meerdere ontvangers om een doel te lokaliseren, is echolocatie van dieren gebaseerd op één zender en tweeontvangers (oren). De echo's die terugkeren naar de twee oren komen op verschillende tijdstippen en op verschillende volumeniveaus, afhankelijk van de positie van het object dat ze genereert. Verschillen in tijd en volume worden door dieren gebruikt om afstand en richting waar te nemen. Met echolocatie kan een vleermuis of ander dier niet alleen de afstand tot een object zien, maar ook de grootte, wat voor soort dier het is en andere kenmerken.
Vleermuizen
Vleermuizen gebruiken echolocatie om te navigeren en te foerageren, vaak in totale duisternis. Ze komen meestal uit hun slaapplaatsen in grotten, zolders of bomen in de schemering en jagen op insecten. Dankzij echolocatie bevinden vleermuizen zich in een zeer gunstige positie: ze jagen 's nachts als er veel insecten zijn, er is minder concurrentie om voedsel en er zijn minder soorten die zelf op de vleermuizen kunnen jagen.
Vleermuizen genereren ultrageluid via hun strottenhoofd en stralen geluid uit via hun open mond of, veel minder vaak, hun neus. Ze zenden geluid uit van 14.000 tot meer dan 100.000 Hz, meestal buiten het menselijk oor (het typische gehoorbereik van de mens is 20 Hz tot 20.000 Hz). Vleermuizen kunnen de beweging van doelen meten door echopatronen van een speciaal stukje huid in het uitwendige oor te interpreteren.
Bepaalde soorten vleermuizen gebruiken echolocatie in bepaalde frequentiebanden die overeenkomen met hun leefomstandigheden en prooitypes. Dit is soms door onderzoekers gebruikt om de soorten vleermuizen te identificeren die het gebied bewonen. ze gewoonregistreerden hun signalen met behulp van ultrasone recorders die bekend staan als vleermuisdetectoren. In de afgelopen jaren hebben onderzoekers uit verschillende landen vleermuisoproepbibliotheken ontwikkeld die records van inheemse soorten bevatten.
Zeedieren
Biosonar is waardevol voor de onderorde van tandwalvissen, waaronder dolfijnen, bruinvissen, orka's en potvissen. Ze leven in een onderwaterhabitat met gunstige akoestische eigenschappen en waar het zicht door de troebelheid van het water extreem beperkt is.
De belangrijkste eerste resultaten in de beschrijving van dolfijnecholocatie werden bereikt door William Shevill en zijn vrouw Barbara Lawrence-Shevill. Ze waren bezig met het voeren van dolfijnen en merkten ooit dat ze onmiskenbaar stukjes vis vinden die geruisloos in het water vielen. Deze ontdekking werd gevolgd door een aantal andere experimenten. Tot nu toe is gevonden dat dolfijnen frequenties gebruiken van 150 tot 150.000 Hz.
Echolocatie van blauwe vinvissen is veel minder bestudeerd. Tot nu toe worden alleen aannames gedaan dat de "liedjes" van walvissen een manier zijn om te navigeren en te communiceren met familieleden. Deze kennis wordt gebruikt om de populatie te tellen en de migraties van deze zeedieren te volgen.
Knaagdieren
Het is duidelijk wat echolocatie is bij zeedieren en vleermuizen, en waarom ze het nodig hebben. Maar waarom hebben knaagdieren het nodig? De enige landzoogdieren die in staat zijn tot echolocatie zijn de twee geslachten spitsmuizen, de teireks van Madagascar, de ratten en de vuurstenen tanden. Ze stoten een reeks ultrasone piepjes uit. Ze bevatten geen galmende echolocatiereacties en lijken te worden gebruikt voor eenvoudige ruimtelijke oriëntatie op korte afstand. In tegenstelling tot vleermuizen gebruiken spitsmuizen echolocatie alleen om prooihabitats te bestuderen en niet om te jagen. Behalve grote en dus sterk reflecterende objecten (zoals een grote rots of boomstam), zijn ze waarschijnlijk niet in staat om echoscènes te ontrafelen.
De meest getalenteerde sonarzoekers
Naast de genoemde dieren zijn er nog andere die in staat zijn tot echolocatie. Dit zijn enkele soorten vogels en zeehonden, maar de meest geavanceerde echolood zijn vissen en prikken. Voorheen beschouwden wetenschappers vleermuizen als de meest capabele, maar de afgelopen decennia is duidelijk geworden dat dit niet het geval is. De luchtomgeving is niet bevorderlijk voor echolocatie - in tegenstelling tot water, waarin geluid vijf keer sneller divergeert. De sonar van vissen is het orgaan van de zijlijn, dat de trillingen van de omgeving waarneemt. Gebruikt voor zowel navigatie als jacht. Sommige soorten hebben ook elektroreceptoren die elektrische trillingen opvangen. Wat is visecholocatie? Het is vaak synoniem met overleven. Ze legt uit hoe blinde vissen een rijpe leeftijd kunnen bereiken zonder zicht nodig te hebben.
Echolocatie bij dieren heeft geholpen bij het verklaren van vergelijkbare vaardigheden bij slechtziende en blinde mensen. Ze navigeren door de ruimte met behulp van klikgeluiden die ze maken. Wetenschappers zeggen dat zulke korte geluiden golven uitzenden diekan worden vergeleken met het licht van een zaklamp. Op dit moment zijn er te weinig gegevens om deze richting te ontwikkelen, aangezien capabele sonar onder mensen een zeldzaamheid is.
