Почему способ ориентировки летучих мышей назвали эхолокацией

Почему время между сигналами, издаваемыми летучей мышью, в сотню раз больше длительности самого сигнала?

Прочитайте текст и выполните задания 16, 17 и 18.

Сонары летучих мышей

Звуковые волны принято подразделять на диапазон слышимых человеком волн, а также инфразвук, ультразвук и звук сверхвысокой частоты (или гиперзвук) (см. диаграмму).

Диапазон издаваемых и слышимых звуков у разных животных может сильно отличаться от диапазона звуковых волн, воспринимаемых человеком.

В 1938 г. американские исследователи Г. Пирс и Д. Гриффин, применив специальную аппаратуру, установили, что во время полёта летучая мышь излучает короткие сигналы на частоте около 8 · 10 4 Гц, а затем воспринимает сигналы, которые приходят к ней от ближайших препятствий и от пролетающих вблизи насекомых. Гриффин назвал способ ориентировки летучих мышей эхолокацией.

Известно, что для успешной эхолокации линейные размеры объекта должны быть больше или, по крайней мере, порядка длины волны звука. Чем меньше длина волны излучения, тем более мелкими могут быть объекты, которые удаётся опознать при помощи эхо-сигналов.

Летучие мыши — обладатели весьма совершенных природных звуковых радаров, или, иначе говоря, природных сонаров. Устройство сонаров различно у разных видов летучих мышей. Например, остроухая ночница (как, впрочем, и многие другие виды мышей) излучает звуковые волны через рот, а большой подковонос через ноздри, которые у него окружены кожистыми выростами наподобие рупоров. Сигналы, посылаемые летучей мышью в полёте, имеют характер очень коротких импульсов — своеобразных щелчков.

Длительность каждого такого щелчка (1–5) · 10 −3 с, ежесекундно мышь производит около десяти таких щелчков. Отражённые от объекта волны летучая мышь воспринимает ушами, имеющими сравнительно большие размеры.

Источник

Почему способ ориентировки летучих мышей назвали эхолокацией

Вставьте в предложение пропущенные слова, используя информацию из текста.

Ультразвуковые радары животных называют . Ультразвук может излучаться летучими мышами через или , а отражённые сигналы воспринимаются ушами.

Прочитайте текст и выполните задания 16, 17 и 18.

Сонары летучих мышей

Источник

Эхолокация

Эхолокация (эхо и лат. locatio — «положение») — способ, при помощи которого положение объекта определяется по времени задержки возвращений отражённой волны. Если волны являются звуковыми, то это звуколокация, если радио — радиолокация.

Содержание

История

Открытие эхолокации связано с именем итальянского естествоиспытателя Ладзаро Спалланцани. Он обратил внимание на то, что летучие мыши свободно летают в абсолютно тёмной комнате (где оказываются беспомощными даже совы), не задевая предметов. В своём опыте он ослепил несколько животных, однако и после этого они летали наравне со зрячими. Коллега Спалланцани Ж. Жюрин провёл другой опыт, в котором залепил воском уши летучих мышей, — и зверьки натыкались на все предметы. Отсюда учёные сделали вывод, что летучие мыши ориентируются по слуху. Однако эта идея была высмеяна современниками, поскольку ничего большего сказать было нельзя — короткие ультразвуковые сигналы в то время ещё было невозможно зафиксировать [1] .

Впервые идея об активной звуковой локации у летучих мышей была высказана в 1912 году Х. Максимом. Он предполагал, что летучие мыши создают низкочастотные эхолокационные сигналы взмахами крыльев с частотой 15 Гц [1] .

Об ультразвуке догадался в 1920 году англичанин Х. Хартридж, воспроизводивший опыты Спалланцани. Подтверждение этому нашлось в 1938 году благодаря биоакустику Д. Гриффину и физику Г. Пирсу. Гриффин предложил название эхолокация (по аналогии с радиолокацией) для именования способа ориентации летучих мышей при помощи ультразвука [1] .

Эхолокация у животных

Животные используют эхолокацию для ориентации в пространстве и для определения местоположения объектов вокруг, в основном при помощи высокочастотных звуковых сигналов. Наиболее развита у летучих мышей и дельфинов, также её используют землеройки, ряд видов ластоногих (тюлени), птиц (гуахаро, саланганы и др.).

Происхождение эхолокации у животных остаётся неясным; вероятно, она возникла как замена зрению у тех, кто обитает в темноте пещер или глубин океана. Вместо световой волны для локации стала использоваться звуковая [1] .

Данный способ ориентации в пространстве позволяет животным обнаруживать объекты, распознавать их и даже охотиться в условиях полного отсутствия света, в пещерах и на значительной глубине.

Среди членистоногих эхолокация обнаружена только у ночных бабочек совок. [2]

Техническое обеспечение эхолокации

Эхолокация может быть основана на отражении сигналов различной частоты — радиоволн, ультразвука и звука. Первые эхолокационные системы направляли сигнал в определённую точку пространства и по задержке ответа определяли её удалённость при известной скорости перемещения данного сигнала в данной среде и способности препятствия, до которого измеряется расстояние, отражать данный вид сигнала. Обследование участка дна таким образом при помощи звука занимало значительное время.

Сейчас используются различные технические решения с одновременным использованием сигналов различной частоты, которые позволяют существенно ускорить процесс эхолокации.

Источник

Эхолокация: как летучие мыши используют звуковые волны, чтобы видеть в темноте

Летучие мыши и другие животные обладают способностью, которую люди используют с помощью технологий – эхолокацией. Узнайте больше здесь

Летучие мыши и другие животные обладают способностью, которую люди используют с помощью технологий – эхолокацией. Эхолокация использует эхо звуковых волн для создания изображения, которое животное использует для навигации и охоты.

Теперь, когда наступило лето, дни станут жарче, а светлый день продлится дольше до вечера. В эти продолжительные часы сумерек вы увидите, как светлячки начинают мигать в темноте. Если вы посмотрите вверх, то сможете распознать летучих мышей по их беспорядочным движениям, когда они охотятся на комаров и других насекомых.

Вы когда-нибудь задумывались, как летучие мыши находят себе пищу? Как они это делают, особенно интересно, поскольку летучие мыши должны перемещаться в почти полной темноте. Для безопасной навигации и охоты в темноте летучие мыши используют эхолокацию. Эхолокация – это использование звуковых волн и их отраженных эхо для определения местоположения объектов в пространстве.

Люди разработали аналогичную технологию, называемую сонаром, который позволяет использовать звуковую навигацию и определять расстояния. Люди используют гидролокатор для подводных применений, таких как картографирование морского дна, безопасная навигация в водах и идентификация подводных объектов, таких как кораблекрушения или подводные лодки. Однако у летучих мышей уже есть биологический сонар: эхолокация!

В мире насчитывается более 900 видов летучих мышей, и, по оценкам, около 70% видов летучих мышей используют эхолокацию. Итак, как работает эхолокация? Летучая мышь излучает звуковые волны из носа или рта, и когда звуковые волны ударяются о предмет, возникает эхо. Это эхо отражается обратно в уши летучей мыши. Затем летучая мышь может интерпретировать эхо, чтобы определить размер, местоположение и форму объекта. Постоянно посылая эти звуковые волны, летучая мышь может быстро изменить свой курс, чтобы перехватить добычу.

Звуки, которые издают летучие мыши для эхолокации, обычно ультразвуковые, то есть они настолько высоки, что люди обычно их не слышат. Звуки эхолокации летучих мышей варьируются от 9 килогерц (кГц) до 200 кГц, в то время как люди слышат только звуки от 20 до 15-20 кГц. Как разные частоты звуковых волн, которые излучает летучая мышь, так и эхо, которое получает летучая мышь, предоставляют такую информацию, как скорость, направление, размер и положение объекта. Чтобы интерпретировать информацию от эха, у летучих мышей есть специальные уши, мышцы и клетки. Структура внешнего уха помогает воспринимать эхо, а специальные мышцы уха предотвращают внутренние повреждения, когда летучая мышь слышит свой собственный зов. Специализированные рецепторные клетки обеспечивают летучей мыши чрезвычайную чувствительность, позволяющую определять даже малейшие изменения частоты. Эти изменения частоты создают изображение в мозгу и позволяют летучей мыши быстро корректировать свою скорость и курс, чтобы поймать свою добычу или уклониться от объекта.

Однако летучие мыши – не единственные животные, которые используют эхолокацию. Гуахаро – это ночные птицы, которые также используют эхолокацию для поиска пищи и навигации в темноте. Землеройки также используют эхолокацию для более основных целей простой пространственной ориентации и исследования среды обитания. Под водой видимость в океане ограничена, так как значительное количество солнечного света проникает всего на 200 метров. Дельфины, морские свиньи и киты должны уметь находить пищу, определять местонахождение друг друга и избегать хищников, и они тоже используют эхолокацию для выполнения этих задач!

Независимо от животного и среды обитания, эхолокация – полезный инструмент, если вам нужно «видеть» в темноте!

Источник

Работа над текстом (рефлексия) Ау, вы меня слышите

Работа над текстом (рефлексия)

Прочитайте текст и выполните задание.

В 1938г. американские исследователи Г. Пирс и Д. Гриффин, применив специальную аппаратуру, установили, что великолепная ориентировка летучих мышей в пространстве связана с их способностью воспринимать эхо. Оказалось, что во время полета мышь излучает короткие ультразвуковые сигналы на частоте около 80 кГц, а затем воспринимает эхо-сигналы, которые приходят к ней от ближайших препятствий и от пролетающих вблизи насекомых. Гриффин назвал способ ориентировки летучих мышей по ультразвуковому сигналу эхолокацией.

Ультразвуковые сигналы, посылаемые летучей мышью в полете. Имеют характер очень коротких импульсов — своеобразных щелчков. Длительность каждого такого щелчка 0,001-0,005 с ежесекундно мышь производит около десяти таких щелчков.

Американские ученые обнаружили, что тигры используют для коммуникации друг с другом не только рев, рычанье и мурлыканье, но и инфразвук. Они проанализировали частотные спектры рычания представителей трех подвидов тигра – уссурийского, бенгальского и сумартранского – и обнаружили в каждом из них мощную низкочастотную компоненту. По мнению ученых, инфразвуку позволяет животным поддерживать связь на расстоянии до 8 км. Поскольку распространение инфразвуковых сигналов менее чувствительно к помехам, вызванным рельефом местности.

1. В чем отличие ультразвука от звуковых волн, воспринимаемых человеком?

1) ультразвук неслышим;

2) ультразвук обладает большой длиной волны;

3) частота ультразвука ниже 16 Гц;

4) ультразвук обладает длинным импульсом.

2. ирс и Д. Гриффин назвали способ ориентировки летучих мышей эхолокацией?

1) летучие мыши ориентируются по инфразвуку;

2) летучие мыши ориентируются по ультразвуковому эху;

3) летучие мыши ориентируются по звуковому сигналу;

4) летучие мыши ориентируются по световому сигналу.

3. почему инфразвук. В отличие от обычного звука, позволяет тиграм общаться на столь далеких расстояниях?

1) инфразвук имеет большую скорость;

2) инфразвук имеет высокую частоту;

3) инфразвук обладает малой мощностью;

4) инфразвук менее чувствителен к помехам, вызванным рельефом местности.

Источник