Izgatavojot skaņas un klausoties no tām izrietošajām atbalsi, sikspārņi pilnīgā tumsā var nokrāsot bagātīgu apkārtnes attēlu. Šis process, ko sauc par eholokācija, ļauj sikspārņiem pārvietoties bez vizuālas ievades. Bet kā īsti skan sikspārņi?
Taustiņu izņemšana
- Sikspārņus var atšķirt pēc to skaņām, kuru frekvences ir ultraskaņas vai pārāk augstas, lai cilvēki tās dzirdētu.
- Pats sikspārņu zvans satur dažādas sastāvdaļas - ar frekvenci vai nu nemainīgu, vai laika gaitā mainīgu.
- Sikspārņi rada “klikšķus” ar daudziem dažādiem mehānismiem, ieskaitot to balss lodziņa izmantošanu, skaņu radīšanu caur nāsīm vai mēles noklikšķināšanu.
- Sikspārņu skaņas var ierakstīt ar “sikspārņu detektoriem”, kas maina skaņas uz frekvencēm, kuras cilvēki var dzirdēt.
Kādas sikspārņi izklausās
Eholokācijas laikā vairums sikspārņu zvanu izsaukšanai izmanto savas balss saites un balsenes, tieši tāpat kā cilvēki runāšanai izmanto savas balss saites un balsenes. Dažādām sikspārņu sugām ir atšķirīgi zvani, bet kopumā sikspārņu skaņas tiek aprakstītas kā “klikšķi”. Ja šīs skaņas tiek palēninātas, tās tomēr ir līdzīgākas putna skaņai un tām ir izteikti atšķirīgi toņi.
Daži sikspārņi vispār neizmanto savas balss saites, lai izsaukumus, un tā vietā noklikšķiniet uz mēles vai izstaro skaņu no nāsīm. Citi sikspārņi, izmantojot spārnus, rada klikšķus. Interesanti, ka joprojām tiek diskutēts par precīzu procesu, kādā sikspārņi noklikšķina ar spārniem. Nav skaidrs, vai skaņa rodas, spārniem saspīlējot, spārnos esošie kauli sašņorējoties vai spārni slīdot pret sikspārņa ķermeni.
Ultraskaņas skaņas
Sikspārņi ražo ultraskaņas skaņas, kas nozīmē, ka skaņas pastāv frekvencēs, kas ir augstākas nekā cilvēki var dzirdēt. Cilvēki var dzirdēt skaņas no aptuveni 20 līdz 20 000 Hz. Sikspārņu skaņas parasti ir divas līdz trīs reizes augstākas par šī diapazona augšējo robežu.
Ultraskaņas skaņām ir vairākas priekšrocības:
- Ultraskaņas skaņu īsāki viļņu garumi padara tos lielākus, lai tie drīzāk atgrieztos pie nūjas, nevis difrakcijas vai liekšanās ap objektiem.
- Ultraskaņas skaņu radīšanai nepieciešams mazāk enerģijas.
- Ultraskaņas skaņas ātri izkliedējas, tāpēc sikspārnis var atšķirt “jaunākas” no “vecākām” skaņām, kuras šajā apgabalā joprojām varētu būt atbalsojamas.
Sikspārņu zvani satur konstanta frekvence komponenti (ar vienu iestatītu frekvenci laika gaitā) un frekvences modulēts komponenti (kuru frekvences mainās laika gaitā). Paši frekvences modulētie komponenti var būt šaurjoslas (sastāv no maza frekvenču diapazona) vai platjoslas (sastāv no plaša frekvenču diapazona).
Sikspārņi izmanto šo sastāvdaļu kombināciju, lai izprastu apkārtni. Piemēram, nemainīgas frekvences komponents var ļaut skaņai virzīties tālāk un ilgāk par frekvences modulēti komponenti, kas vairāk varētu palīdzēt noteikt a atrašanās vietu un faktūru mērķis.
Lielākajā daļā sikspārņu zvanu dominē frekvences modulēti komponenti, lai gan nedaudzos ir zvani, kuros dominē nemainīgas frekvences komponenti.
Kā ierakstīt nūjas skaņas
Lai arī cilvēki nespēj dzirdēt sikspārņu skaņas, sikspārņu detektori var. Šie detektori ir aprīkoti ar specializētiem mikrofoniem, kas spēj ierakstīt ultraskaņas skaņas, un elektronikai, kas spēj pārvērst skaņu tā, lai tā būtu dzirdama cilvēka ausī.
Šeit ir dažas metodes, kuras šie sikspārņu detektori izmanto skaņu ierakstīšanai:
- Heterodings: Heterodningā ienākošās nūjas skaņu sajauc ar līdzīgu frekvenci, iegūstot “sitienu”, ko cilvēki var dzirdēt.
- Frekvences dalījums: Kā minēts iepriekš, skaņām, kuras sikspārņiem ir frekvences, kas ir divas līdz trīs reizes augstākas par augšējo robežu, ko cilvēki var dzirdēt. Frekvences dalīšanas detektori sikspārņa skaņu sadala ar 10, lai skaņa būtu cilvēka dzirdes diapazonā.
- Laika pagarinājums: Augstākas frekvences notiek ar lielāku ātrumu. Laika izplešanās detektori palēnina ienākošās nūjas skaņu līdz frekvencei, ko cilvēki var dzirdēt, parasti arī ar koeficientu 10.
Avoti
- Būnmans, A., Bumrungsi, S., un Yovel, Y. “Neviena, augoši sikspārņi ar spārniem rada biosonāru klikšķus.” 2014. Pašreizējā bioloģija, sēj. 24, 2962-2967.
- Šķirne, M “Ultraskaņas komunikācija.” 2004.
- Eholokācija sikspārņiem un delfīniem. ed. Žaneta Tomasa, Kentija Mosa un Marianna Vatere. University of Chicago Press, 2004. gads.
- Greene, S. “Skan sikspārnis skan! Neparasta bibliotēka palīdzēs zinātniekiem izsekot sikspārņu sugām. ”Los Angeles Times, 2006.
- Rīsa universitāte. "Sikspārnis skan."
- Yovel, Y., Geva-Sagiv, M., un Ulanovsky, N. “Uz klikšķiem balstīta eholokācija sikspārņos: galu galā ne tik primitīva.” 2011. Salīdzinošās fizioloģijas žurnāls, sēj. 197, Nr. 5, 515-530.