Кажани отримують інформацію про навколишній світ за допомогою аналізу звукових сигналів. Вони можуть визначити розміри та місце знаходження предмету у просторі, а також відстань до нього.
Основні дані:
Наскільки добре „бачить" кажан?
Людина сприймає навколишній світ в основному за допомогою зору. Тому важко уявити собі, як кажан може створити таку саму картину на підставі аналізу звукових сигналів.
В результаті проведення багатьох дослідів було доказано, що кажани „бачать" дуже добре. Кажани можуть точно визначити відстань до предмета, наприклад, до комахи, також в якому напрямі вона рухається. Єдина властивість предмета, яку не дозволяє визначити система ехолокації, - це його колір.
Ехолокацією користуються далеко не всі види кажанів. У більшості криланів локаційного механізму не виявили. Вони орієнтуються за допомогою зору. Тільки печерні види криланів видають слабкі шумові сигнали. У кажанових механізм ехолокації розвинений найбільш досконалою мірою. Ці тварини здатні відрізняюти віддзеркалення „свого" сигналу від суміші різних ультразвукових та звукових хвиль.
Політ між дротами
Точність ехолокаційного апарату дивовижна. Кажани „помічають" дроти завтовшки 0,28 мм, знаходячись від них на відстані більше метра. Якщо дроти товще 3 мм, вони „бачать" їх уже приблизно за 2-3 метри. Система ехолокації південного підковоноса ще краща. Звір у польоті може уникнути зіткнення з проводами завтовшки 0,05 мм. Гостровуха нічниця виявляє дріт діаметром 2 мм на відстані 1,1 м.
Чіткість „зображення"
В результаті численних дослідів було доведено, що північноамериканські великі кажани можуть відрізнити предмети, що знаходяться на відстані приблизно 10-12 мм одне від одного, також відрізнити трикутник з довжиною сторін 10, 10 та 5 міліметрів від трикутника з розміром сторін 9, 9 та 4,5 міліметрів.
Випромінювання сигналу: кажан через певні проміжки видає ультразвукові сигнали. Тварина досить точно визначає час між сигналом і відбитим від предмета відлунням.
Прийом сигналу: відлуння сигналу кажан уловлює вухами, а в мозку на підставі отриманих звуків будується картина - точне уявлення про форму і величину предмета.
Особливості пристосування Утворення звуків
Тільки у 1938 році вчені виявили, що кажани видають дуже багато звуків, що знаходяться вище за поріг чутності людини. Частота ультразвуку лежить в межах 30-70 тисяч Гц. Кажани видають звуки у вигляді дискретних імпульсів, тривалість кожного з яких сягає від 0,01 до 0,02 сек. Перш ніж видати звук, кажан стискає повітря в голосовому апараті між двома мембранами, які під впливом повітря починають коливатися. Мембрани натягуються різними м'язами та дозволяють кажанові утворювати різні звуки. Перш ніж звук вийде через рот або ніс, проходячи через декілька камер, він посилюється та видозмінюється. У всіх кажанів, які висилають сигнали через ніс, на носі розташовані складні нарости.
Будова вух
Вуха у кажанів винятково чутливі. Це необхідно для того, щоб якнайкраще сприйняти сигнали, які відбиваються від предметів. Вуха кажанів - це справжні радари, що уловлюють та розпізнають звуки високої частоти. Кажани можуть ворушити вухами, повертаючи їх так, щоб найкращим чином сприймати звукові сигнали, які йдуть з різних сторін. Звукові хвилі, вловлені вухами, потрапляють у мозок, де вони аналізуються і складаються у такий самий спосіб, як у людському мозку складається тривимірне зображення з інформації, що її передають органи зору, спостерігаючи за предметом. За допомогою таких „звукових" картинок кажани абсолютно точно визначають місце знаходження здобичі.
Люди протягом тривалого часу припускали, що кажани літають і полюють у непроглядній темряві за допомогою добре розвиненого зору. У наші дні відомо, що ці тварини мають чутливий і точний орган, який дозволяє їм орієнтуватися в просторі за допомогою звуку, а не світла. Важливішими за зір для кажанів є слух і нюх.
БАЧЕННЯ „ЗВУКОВОГО ЗОБРАЖЕННЯ"
Кажани отримують картину оточуючого їх світу за допомогою аналізу віддзеркалень звукових хвиль, подібно, як її отримує і людина, несвідомо аналізуючи зорові образи. Проте бачення людиною предметів залежить від зовнішніх джерел світла, а кажани вибудовують картини завдяки звукам, що їх вони самі відсилають. Сигнали різних видів кажанів сильно розрізняються за своєю інтенсивністю. Щоб орієнтуватися в темряві, вони висилають серії коротких звуків високої частоти, що розповсюджуються подібно до світла ліхтарика. Коли такий сигнал зустрічає на своєму шляху який-небудь предмет, його віддзеркалення повертається назад й вловлюється кажаном. Такий спосіб орієнтації має багато переваг.
По-перше, звуки коротких хвиль легко розрізняти, тому вони годяться для пошуку літаючих комах, якими харчуються більшість кажанів. Низькі звуки довгих хвиль не відбиваються від дрібних об'єктів й назад не повертаються. Звуки високої частоти дуже легко відрізнити від звуків навколишнього світу, частота яких значно нижча. Крім того, кажани „бачать", але самі залишаються „невидимими", оскільки звуки, що вони їх утворюють, нечутні для інших тварин (тобто, комахи не можуть помітити кажанів і уникнути їх).
РОЗГАДАНА ЗАГАДКА
Навіть у найтемніші ночі кажани впевнено літають поміж гілками дерев й ловлять літаючих комах.
Колись вчені гадали, що так само, як й інші нічні тварини, кажани мають дуже добре розвинений зір. Проте в 1793 році італійський природознавець Л. Спалланцані помітив, що кажани полюють навіть темними ночами, коли не літають жодні нічні птахи, що мають чудовий зір, наприклад, сови. Л. Спалланцані визначив, що кажани із заплющеними очима літають так само добре, як й з розплющеними. В 1794 році швейцарський біолог Ш. Жюрін підтвердив досліди Л. Спалланцані. Він виявив, що ці звірки 13 закупореними воском вухами стають безпорадними в польоті і не можуть орієнтуватися у повітрі. Пізніше ця версія була відкинута та забута, до неї повернулися через 110 років. У 1912 р. X. Максим, винахідник станкового кулемета, висловив ідею, що бачення „вухами" пояснюється механізмом ехолокації. У 1938 р. Д. Гріффін за допомогою апарату, який винайшов Р. Пірс, записав звуки, що їх видають кажани. 3 початку 50-х років XX століття теорія ультразвукової ехолокації міцно увійшла до науки.
ЕХОЛОКАЦІЯ І ЇЇ ВИКОРИСТАННЯ
Сигнали, що їх висилають кажани, складаються з 5 звуків однакової або різної частоти. Один сигнал може містити цілу гамму частот. Тривалість звучання сигналів може бути різною, від однієї тисячної до однієї десятої частки секунди.
Висилаючи звукові сигнали різної частоти, кажани „спостерігають", в якій черговості повертаються звукові віддзеркалення. Звуки різної частоти поширюються з різною швидкістю. 3 отриманих відбитих звукових сигналів кажан складає точну картину навколишнього світу і реєструє щонайменші зміни в ньому, наприклад, рухи літаючих комах.
У більшості кажанів настільки тонкий слух, що вони дуже легко відрізняють „свої" сигнали, від звуків, які видають інші кажани. Сигнали, які посилають звірки, досить короткі, тому кажани відрізняють звуки, що виходять та повертаються. Сила і частота сигналів змінюється залежно від місцевості, через яку летить тварина. Літаючи неподалік від дерев, кажан відсилає сигнали меншої сили, щоб не викликати гучного відлуння. У польоті лунають звичні сигнали, а під час полювання кажан використовує усю потужність звуків.
ЧИ ТОБІ ВІДОМО, ЩО...
Більшість ультразвукових сигналів, які видають кажани, людина не чує, проте деякі люди відчувають їхній тиск й можуть визначити,чи тварини знаходяться поряд.
Деякі види комах можуть чути сигнали, що їх висилають кажани, тому вони намагаються сховатися від переслідувачів. Нічні метелики навіть висилають свої звукові сигнали, аби заплутати кажанів, які на них полюють.
Звукові сигнали, що їх висилає кажан, мають таку саму силу, як й звук, що його здіймає реактивний літак. Щоб не оглухнути, звірок кожного разу перед тим, як „крикнути", за допомогою особливих м'язів міцно закриває свої вушні отвори.
Вираз „сліпий як кажан" не відповідає істині. Майже у всіх кажанів дуже добрий зір. Наприклад, крилани харчуються плодами, що їх знаходять за допомогою зору.
Кажанів, які харчуються комахами та нектаром, а також тих, що видають слабкі звуки, науковці інколи називають кажанами, „що шепочуть". До групи таких кажанів відносять десмодових і листоносих. Сигнали цих кажанів наповнені сумішшю різноманітних ультразвукових сигналів. Це шумові сигнали.
Корисна інформація:
Поведінка тварин
Чи можуть тварини спілкуватися
одна з одною? Як окремим із
них вдається, не збиваючись зі
шляху, переміщатися...
детальніше...
Збереження
природи
З того часу, як людина
стала господарем планети
Земля, її діяльність
обумовила зміни довкілля
та почала діяти на умови... детальніше...
Екосистеми
в Європі
Усі рослин та тварини
мешкають у тому середовищі
та в тих біотопах, що
відповідають певним...
детальніше...
Екосистеми
у світі
За сотні мільйонів років
до того часу, як на Землі
виникло життя, всі частини
світу являли собою єдиний...
детальніше...
Людина сприймає навколишній світ в основному за допомогою зору. Тому важко уявити собі, як кажан може створити таку саму картину на підставі аналізу звукових сигналів.
Кажани отримують картину оточуючого їх світу за допомогою аналізу віддзеркалень звукових хвиль, подібно, як її отримує і людина, несвідомо аналізуючи зорові образи. Проте бачення людиною предметів залежить від зовнішніх джерел світла, а кажани вибудовують картини завдяки звукам, що їх вони самі відсилають. Сигнали різних видів кажанів сильно розрізняються за своєю інтенсивністю. Щоб орієнтуватися в темряві, вони висилають серії коротких звуків високої частоти, що розповсюджуються подібно до світла ліхтарика. Коли такий сигнал зустрічає на своєму шляху який-небудь предмет, його віддзеркалення повертається назад й вловлюється кажаном. Такий спосіб орієнтації має багато переваг.
Навіть у найтемніші ночі кажани впевнено літають поміж гілками дерев й ловлять літаючих комах.
Сигнали, що їх висилають кажани, складаються з 5 звуків однакової або різної частоти. Один сигнал може містити цілу гамму частот. Тривалість звучання сигналів може бути різною, від однієї тисячної до однієї десятої частки секунди.
