Зміст
Введення
1.Ультразвуки в живій природі
2.Ехопеленг
3.Типи природних сонарів
4.Дотик допомагає кажанам уникатиперешкоди
5.Кажани-риболови
6.І кажани помиляються
7.Крики в безодні
8.Радар водяного слона
Висновок
Література
Введення
Відкриттяехолокації пов'язане з ім'ям італійського природодослідника Лазаро Спаланцані. Він звернув увагу нате, що кажани вільно літають в абсолютно темнійкімнаті (де виявляються безпорадними навіть сови),не зачіпаючи предметів. У своєму досвіді він засліпив кілька тварин, однак іпісля цього вони літали нарівні зі зрячими. Колега Спаланцані Ж. Жюрін провівінший досвід, в якому заліпив воском вуха кажанів, - звірятанатикалися на всі предмети. Звідси вчені зробили висновок, що кажани орієнтуютьсяпо слуху. Однак ця ідея була висміяна сучасниками, оскільки нічогобільшого сказати було не можна - короткі ультразвукові сигнали в той часще було неможливо зафіксувати [1] .
Вперше ідеяпро активну звукової локації у кажанів була висловлена ​​в 1912 році Х. Максимом. Він припускав, щокажани створюють низькочастотні ехолокаційні сигнали помахами крил зчастотою 15 Гц.
Проультразвуку здогадався в 1920 році англієць Х. Хартрідж, воспроизводившийдосліди Спаланцані. Підтвердження цьому знайшлося в 1938 році завдяки біоакустики Д. Гріффіну і фізику Г. Пірсу. Гріффінзапропонував назву ехолокація (за аналогією з радіолокації) дляіменування способи орієнтації кажанів за допомогою ультразвуку.
1. Ультразвуки в живій природі
За останнідесять - п'ятнадцять років біофізики з подивом встановили, що природа,по-видимому, не дуже скупилася, коли наділяла своїх дітей сонарами. Відлетючих мишей до дельфінів, від дельфінів до риб, птахів, щурам, мишам,мавпам, до морським свинкам, жукам переходили дослідники зі своїмиприладами, всюди виявляючи ультразвуки.
Ехолотиозброєні, виявляється, багато птахів. Зуйки-галстучника, кроншнепи, сови ідеякі співочі птахи, захоплені в польоті туманом і темрявою, розвідуютьшлях за допомогою звукових хвиль. Криком вони В«обмацуютьВ» землю і за характером лунидізнаються про висоту польоту, близькості перешкод, про рельєф місцевості.
Очевидно, зметою ехолокації видають ультразвуки невеликий частоти (двадцять -вісімдесят кілогерц) і інші тварини - морські свинки, пацюки, сумчастілетяги і навіть деякі південноамериканські мавпи.
Миші таземлерийки в експериментальних лабораторіях, перш ніж пуститися в шлях потемних закутках лабіринтів, в яких випробовували їх пам'ять, посилали впередбистрокрилих розвідників - ультразвуки. У повній темряві вони відміннознаходять нори в землі. І тут допомагає ехолот: з цих дірок луна не повертається!
Жирнідрімлюги, або гуахаро, як їх називають в Америці, живуть у печерах Перу,Венесуели, Гвіани і на острові Тринідад. Якщо надумаєте завдати їм візит,запасіться терпінням, а головне сходами і електричними ліхтарями.Необхідно також і деяке знайомство з основами альпінізму, тому щодрімлюги гніздяться в горах і часто, щоб до них дістатися, доводиться дертисяпо стрімких скелях.
А як увійдетез усім цим спорядженням в печеру, вчасно заткніть вуха, тому що тисячіптахів, розбуджених світлом, зірвуться з карнизів і стін і з оглушливим крикомстануть кидатися у вас над головою. Птахи великі, до метра в розмаху крил,шоколадно-коричневі з великими білими плямами. Дивлячись на їх віртуозні маневрив похмурих гротах Аідова царства, всі дивуються й ставлять одне і те ж питання:як примудряються ці пернаті троглодити, літаючи в повній темряві, не натикатисяна стіни, на всякі там сталактити і сталагміти, що підпирають склепінняпідземель?
Погасіть світлоі прислухайтеся. Політавши небагато, птиці скоро заспокояться, перестануть кричати, ітоді ви почуєте м'які помахи крил і як акомпанемент до них неголоснеклацання. Ось і відповідь на ваше запитання!
Звичайно, цепрацюють ехолоти. Їх сигнали вловлює і наше вухо, бо звучать вони вдіапазоні порівняно низьких частот - близько семи кілогерц. Кожне клацаннятриває одну або дві тисячні частки секунди. Дональд Гріффін, вже відомий намдослідник сонарів кажанів, заткнув ватою вуха деяких гуахаро івипустив їх в темний зал. І віртуози нічних польотів, оглухнувши, тут же іВ«ОсліплиВ»: безпорадно натикалися на всі предмети в приміщенні. Не чуючи луни, вонине могли орієнтуватися в темряві.
Денні годинникгуахаро проводять в печерах. Там же влаштовують і свої глиняні гнізда, приліпившиїх абияк до карнизів стін. Ночами птахи залишають підземелля і летять туди,де багато фруктових дерев і пальм з м'якими, схожими на сливи плодами.Тисячними зграями атакують і плантації олійних пальм. Плоди ковтають цілими, акісточки потім вже, повернувшись в печери, відригують. Тому в підземеллях, дегніздяться гуахаро, завжди багато молодих фруктових В«саджанцівВ», які швидко,однак, гинуть: не можуть рости без світла.
Черевце тількищо оперилися пташенят гуахаро вкрите товстим шаром жиру. Коли виповнитьсяюним троглодитів приблизно два тижні, в печери приходять люди зі смолоскипами ідовгими жердинами. Вони розоряють гнізда, вбивають тисячі рідкісних птахів і тут же,біля входу в печери, витоплюють з них жир. Хоча у цього жиру непогані і харчовіякості, вживають його головним чином як пальне в ліхтарях і лампах.
Горить вінкраще гасу і дешевше його - так вважають на батьківщині птиці, яка злийіронією долі засуджена все життя провести в темряві, щоб померши дати світложитлу людини.
У Південній Азії,від Індії до Австралії, живе ще одна птах, яка знаходить у мороці дорогу догнізду за допомогою сонара. Вона теж гніздиться в печерах (іноді, правда, і наскелях під відкритим небом). Це знаменита салангани, добре відомий всіммісцевим гурманам стриж: з його гнізд варять суп.
салангани осьяк в'є гніздо: причепиться лапками до скелі і змащує клейкою слиною камінь,малюючи на ньому силует люльки. Водить головою вправо і вліво - слина тут жезастигає, перетворюється в бурувате корочку. А салангани всі змащує їїзверху. Зростають стінки у гнізда, і виходить маленька колиска на величезнійскелі.
Колискаця, кажуть, дуже смачна. Люди забираються на високі кручі, деруться присвітлі факелів на стіни печер і збирають гнізда салангани. Варять потім їх вокропі (або курячому бульйоні!), і виходить відмінний суп, як запевняють знавці.
Зовсімнещодавно відкрили, що салангани становлять інтерес не тільки для гастрономів,але і для біофізиків: ці птахи, літаючи в темряві, теж висилають впередакустичних розвідників, які В«тріщать, як дитяча заводна іграшкаВ».
2. Ехо пеленг
З фізичноїточки зору всякий звук - це коливальні рухи, що поширюютьсяхвилеподібно в пружному середовищі.
Чим більшевібрацій здійснює в секунду нестійке тіло (або пружна середа), тим вищечастота звуку. Найнижчий людський голос (бас) володіє частотоюколивань близько вісімдесяти разів в секунду, або, як кажуть фізики, частотайого коливань досягає вісімдесяти герц. Найвищий голос (наприклад,сопрано перуанської співачки Іми Сумак) близько 1400 герц.
У природі ітехніці відомі звуки ще більш високих частот - в сотні тисяч і навітьмільйони герц. Рекордно високий звук у кварцу - до одного мільярда герц!Потужність звуку коливної в рідині кварцової пластинки в 40 тисяч разівперевищує силу звуку мотора літака. Але ми не можемо оглухнути від цьогоВ«Пекельного гуркотуВ», тому що не чуємо його. Людське вухо сприймаєзвуки з частотою коливань лише від шістнадцяти до двадцяти тисяч герц. Більшевисокочастотні акустичні коливання прийнято називати ультразвуками, їххвилями кажани і В«обмацуютьВ» околиці.
Ультразвукивиникають у гортані кажана. Тут у вигляді своєрідних струн натягнутіголосові зв'язки, які, вібруючи, виробляють звук. Гортань адже за своїмпристрою нагадує звичайний свисток: видихуване з легенів...
