Định vị bằng tiếng vang là việc sử dụng kết hợp hình thái học (đặc điểm vật lý) và sonar (Định hướng âm thanh và định vị) cho phép dơi “nhìn thấy” bằng âm thanh. Dơi sử dụng thanh quản của nó để tạo ra sóng siêu âm phát ra từ miệng hoặc mũi của nó. Một số loài dơi cũng tạo ra tiếng lách cách bằng lưỡi của chúng. Con dơi nghe thấy tiếng vang được phản hồi và so sánh thời gian giữa thời điểm tín hiệu được gửi đi và phản hồi cũng như sự thay đổi tần số của âm thanh để tạo thành bản đồ về môi trường xung quanh. Trong khi không có con dơi nào bị mù hoàn toàn, con vật này có thể sử dụng âm thanh để “nhìn” trong bóng tối tuyệt đối. Bản chất nhạy cảm của đôi tai dơi cũng giúp nó tìm được con mồi bằng cách lắng nghe thụ động. Vành tai dơi hoạt động như một thấu kính Fresnel âm thanh, cho phép dơi nghe thấy chuyển động của côn trùng sống trên mặt đất và tiếng đập cánh của côn trùng.
Có thể nhìn thấy một số đặc điểm thích nghi vật lý của dơi. Chiếc mũi nhăn nheo đóng vai trò như một cái loa để phát ra âm thanh. Hình dạng, nếp gấp và nếp nhăn phức tạp của tai ngoài của dơi giúp nó tiếp nhận và truyền âm thanh đến. Một số điều chỉnh chính là nội bộ. Tai chứa nhiều cơ quan thụ cảm cho phép dơi phát hiện những thay đổi nhỏ về tần số. Bộ não của dơi lập bản đồ các tín hiệu và thậm chí tính đến hiệu ứng Doppler khi bay đối với khả năng định vị bằng tiếng vang. Ngay trước khi dơi phát ra âm thanh, các xương nhỏ của tai trong sẽ tách ra để giảm độ nhạy thính giác của con vật, do đó nó không tự bị điếc. Khi các cơ thanh quản co lại, tai giữa sẽ thư giãn và tai có thể nhận được tiếng vang.
Có hai loại định vị bằng tiếng vang chính:
- Định vị bằng tiếng vang với chu kỳ nhiệm vụ thấp cho phép dơi ước tính khoảng cách của chúng với một vật thể dựa trên sự khác biệt giữa thời gian âm thanh phát ra và khi tiếng vang quay trở lại. Tiếng kêu của một con dơi đối với hình thức định vị bằng tiếng vang này là một trong những âm thanh lớn nhất trong không khí do bất kỳ loài động vật nào tạo ra. Cường độ tín hiệu nằm trong khoảng từ 60 đến 140 decibel, tương đương với âm thanh phát ra từ máy dò khói cách đó 10 cm. Những cuộc gọi này là siêu âm và thường nằm ngoài phạm vi nghe của con người. Con người nghe thấy trong dải tần từ 20 đến 20.000 Hz, trong khi dơi siêu nhỏ phát ra tiếng kêu từ 14.000 đến hơn 100.000 Hz.
- Định vị bằng tiếng vang theo chu kỳ nhiệm vụ cao cung cấp cho dơi thông tin về chuyển động và vị trí ba chiều của con mồi. Đối với loại định vị bằng tiếng vang này, một con dơi phát ra tiếng gọi liên tục trong khi lắng nghe sự thay đổi về tần số của tiếng vang được trả về. Dơi tránh bị điếc bằng cách phát ra tiếng kêu ngoài dải tần của chúng. Tiếng vang có tần số thấp hơn, nằm trong phạm vi tối ưu cho đôi tai của họ. Những thay đổi nhỏ về tần số có thể được phát hiện. Ví dụ, dơi móng ngựa có thể phát hiện sự khác biệt về tần số nhỏ tới 0,1 Hz.
Trong khi hầu hết các cuộc gọi của dơi là siêu âm, một số loài phát ra tiếng click định vị bằng tiếng vang. Dơi đốm ( Euderma maculatum ) phát ra âm thanh giống như hai tảng đá đập vào nhau. Con dơi lắng nghe độ trễ của tiếng vang.
Các cuộc gọi của Bat rất phức tạp, thường bao gồm hỗn hợp các cuộc gọi có tần số không đổi (CF) và các cuộc gọi được điều biến tần số (FM). Các cuộc gọi tần số cao được sử dụng thường xuyên hơn vì chúng cung cấp thông tin chi tiết về tốc độ, hướng, kích thước và khoảng cách của con mồi. Các cuộc gọi tần số thấp đi xa hơn và chủ yếu được sử dụng để lập bản đồ các đối tượng bất động.
Bướm đêm là con mồi phổ biến của dơi, vì vậy một số loài đã phát triển các phương pháp để đánh bại khả năng định vị bằng tiếng vang. Bướm hổ ( Bertholdia trigona ) làm nhiễu âm thanh siêu âm. Một loài khác quảng cáo sự hiện diện của nó bằng cách tạo ra tín hiệu siêu âm của riêng mình. Điều này cho phép dơi xác định và tránh những con mồi độc hoặc khó chịu. Các loài bướm đêm khác có một cơ quan gọi là màng nhĩ phản ứng với siêu âm tới bằng cách làm cho các cơ bay của bướm đêm co giật. Bướm đêm bay thất thường nên dơi khó bắt hơn.
Ngoài khả năng định vị bằng tiếng vang, dơi còn sử dụng các giác quan khác mà con người không có. Microbats có thể nhìn thấy trong điều kiện ánh sáng yếu. Không giống như con người, một số nhìn thấy ánh sáng cực tím. Câu nói “mù như một con dơi” hoàn toàn không áp dụng cho megabats, vì những loài này nhìn tốt như hoặc tốt hơn con người. Giống như chim, dơi có thể cảm nhận được từ trường. Trong khi các loài chim sử dụng khả năng này để cảm nhận vĩ độ của chúng, thì loài dơi sử dụng nó để phân biệt hướng bắc từ hướng nam.
Người giới thiệu
- Corcoran, Aaron J.; Thợ cắt tóc, JR; Conner, CHÚNG TÔI (2009). “Tiger moth gây nhiễu sonar của dơi.” khoa học . 325 (5938): 325–327.
- Fullard, JH (1998). “Tai bướm và tiếng dơi kêu: Đồng tiến hóa hay trùng hợp ngẫu nhiên?”. Ở Hoy, RR; Fay, RR; Popper, AN Phiên điều trần so sánh: Côn trùng . Cẩm nang Nghiên cứu Thính giác Springer. lò xo.
- Nowak, RM, chủ biên (1999). Động vật có vú của thế giới Walker. tập 1. Tái bản lần thứ 6. Tr. 264–271.
- Surlykke, A.; Ghose, K.; Rêu, CF (tháng 4 năm 2009). “Quét âm thanh các cảnh tự nhiên bằng cách định vị bằng tiếng vang ở loài dơi lớn màu nâu, Eptesicus fuscus.” Tạp chí Sinh học Thực nghiệm . 212 (Pt 7): 1011–20.