Производя звуки и прислушиваясь к полученному эхо, летучие мыши могут нарисовать богатую картину своего окружения в полной темноте. Этот процесс называется эхолокация, позволяет летучим мышам перемещаться без визуального ввода. Но как на самом деле звучат летучие мыши?
Ключевые вынос
- Летучих мышей можно различить по их звукам, которые имеют ультразвуковые частоты или слишком высокие, чтобы люди могли их слышать.
- Сам вызов летучей мыши содержит различные компоненты - с частотой, или остается той же самой или изменяющейся во времени.
- Летучие мыши производят «щелчки» многими различными механизмами - включая использование их голосового ящика, генерирование звуков через их ноздри или щелкая языками.
- Звуки летучих мышей можно записывать с помощью «детекторов летучих мышей», которые изменяют звуки на частоты, которые могут слышать люди.
Какие летучие мыши звучат как
Во время эхолокации большинство летучих мышей используют свои голосовые связки и гортань, чтобы производить звонки, почти так же, как люди используют свои голосовые связки и гортань, чтобы говорить. Разные виды летучих мышей имеют
отдельные звонки, но в целом звуки летучих мышей описываются как «щелчки». Однако, когда эти звуки замедляются, они больше похожи на птичий щебет и имеют тенденцию иметь заметно разные тоны.Некоторые летучие мыши вообще не используют свои голосовые связки для совершения звонков, а вместо этого щелкают языком или издают ноздри. Другие летучие мыши производят щелчки, используя свои крылья. Интересно, что точный процесс, с помощью которого летучие мыши щелкают своими крыльями, все еще обсуждается. Неясно, является ли звук результатом хлопания крыльев, щелчков костей в крыльях или ударов крыльев по телу летучей мыши.
Ультразвуковые звуки
Летучие мыши производят ультразвуковой звуки, что означает, что звуки существуют на частотах выше, чем люди могут слышать. Люди могут слышать звуки от 20 до 20000 Гц. Звуки летучих мышей обычно в два-три раза выше, чем верхний предел этого диапазона.
У ультразвуковых звуков есть несколько преимуществ:
- Ультразвуковые звуки с меньшей длиной волны делают их более вероятными отскакивать от летучей мыши, а не дифрагировать или огибать объекты.
- Ультразвуковые звуки требуют меньше энергии для производства.
- Ультразвуковые звуки быстро рассеиваются, поэтому летучая мышь может отличить «более новые» от «более старых» звуков, которые все еще могут звучать в этой области.
Бат звонки содержат постоянная частота компоненты (имеющие одну заданную частоту во времени) и частотно-модулированный компоненты (имеющие частоты, которые меняются со временем). Частотно-модулированные компоненты сами по себе могут быть узкополосный (состоящий из небольшого диапазона частот) или широкополосный (состоит из широкого диапазона частот).
Летучие мыши используют комбинацию этих компонентов, чтобы понять их окружение. Например, компонент с постоянной частотой может позволить звуку двигаться дальше и длиться дольше, чем частотно-модулированные компоненты, которые могли бы помочь в определении местоположения и текстуры цель.
В большинстве вызовов летучих мышей преобладают частотно-модулированные компоненты, хотя у некоторых есть вызовы, в которых преобладают компоненты с постоянной частотой.
Как записать звуки летучих мышей
Хотя люди не могут слышать звуки, которые издают летучие мыши, детекторы летучих мышей мочь. Эти детекторы оснащены специализированными микрофонами, способными записывать ультразвуковые звуки, и электроникой, способной транслировать звук так, чтобы он был слышен человеческим ухом.
Вот некоторые методы, которые эти детекторы летучих мышей используют для записи звуков:
- гетеродини: Гетеродинирование смешивает поступающий звук летучей мыши с аналогичной частотой, что приводит к «удару», который слышат люди.
- Частотное деление: Как указывалось выше, звуки летучих мышей имеют частоты в два-три раза выше верхнего предела, который могут слышать люди. Детекторы с частотным разделением делят звук летучей мыши на 10, чтобы звук находился в пределах слышимости человека.
- Время расширения: Более высокие частоты происходят с более высокими скоростями. Детекторы расширения времени замедляют поступающий звук летучей мыши до частоты, которую люди могут слышать, обычно также в 10 раз.
источники
- Бунман А., Бумрунгси С. и Йовель Ю. «Нецветные летучие мыши производят биосонарные щелчки своими крыльями». 2014. Текущая Биологиятом 24, 2962-2967.
- Порода, М. «Ультразвуковая связь.» 2004.
- Эхолокация у летучих мышей и дельфинов. редактор Джанетт Томас, Синтия Мосс и Марианна Фатер. Университет Чикагской Прессы, 2004.
- Грин, С. «Звучит священная летучая мышь! Необычная библиотека поможет ученым отслеживать виды летучих мышей ».Los Angeles Times, 2006.
- Университет Райса. «Летучая мышь звучит».
- Йовель Ю., Гева-Сагив М. и Улановский Н. «Эхолокация на основе кликов у летучих мышей: не все так примитивно». 2011. Журнал сравнительной физиологии Атом 197, нет. 5, 515-530.