כולם יודעים שעטלפים ודולפינים פולטים אולטרסאונד. למה זה נחוץ ואיך זה עובד? בוא נראה מה זה הד ואיך זה עוזר לבעלי חיים ואפילו לבני אדם.
מהו הד
Echolocation, הנקרא גם ביוסונר, הוא סונאר ביולוגי המשמש מספר מיני בעלי חיים. בעלי חיים מהדהדים מקרינים אותות אל הסביבה ומאזינים להדים של אותן קריאות המוחזרות מחפצים שונים בקרבתם. הם משתמשים בהדים האלה כדי למצוא ולזהות עצמים. אקו-מיקום משמש לניווט ולחיפוש מזון (או ציד) במגוון סביבות.
עקרון העבודה
Echolocation זהה לסונאר פעיל, המשתמש בקולות המופקים על ידי החיה עצמה. הטווח נעשה על ידי מדידת השהיית הזמן בין פליטת הקול של בעל החיים עצמו לבין כל הדים שחוזרים מהסביבה.
בניגוד לכמה סונרים מתוצרת אדם המסתמכים על אלומות צרות במיוחד ומקלטים מרובים כדי לאתר מטרה, הד של בעלי חיים מבוסס על משדר אחד ושנייםמקלטים (אוזניים). ההדים שחוזרים לשתי האוזניים מגיעים בזמנים שונים וברמות עוצמת קול שונות, בהתאם למיקום העצם היוצר אותם. הבדלי זמן ונפח משמשים בעלי חיים כדי לתפוס מרחק וכיוון. בעזרת הד, עטלף או חיה אחרת יכולים לראות לא רק את המרחק לחפץ, אלא גם את גודלו, איזה סוג של חיה זה ותכונות אחרות.
עטלפים
עטלפים משתמשים בהד כדי לנווט ולחפש מזון, לעתים קרובות בחושך מוחלט. הם בדרך כלל מגיחים מתנאיהם במערות, בעליות גג או עצים בשעת בין ערביים וצוד אחר חרקים. הודות להד, העטלפים נמצאים בעמדה מועילה מאוד: הם צדים בלילה כשיש הרבה חרקים, יש פחות תחרות על מזון, ויש פחות מינים שיכולים לטרוף את העטלפים עצמם.
עטלפים מייצרים אולטרסאונד דרך הגרון ומקרינים קול דרך הפה הפתוח או, הרבה פחות נפוץ, האף. הם פולטים צליל הנעים בין 14,000 למעל 100,000 הרץ, בעיקר מחוץ לאוזן האנושית (טווח שמיעה טיפוסי של האדם הוא 20 הרץ עד 20,000 הרץ). עטלפים יכולים לאמוד את תנועת המטרות על ידי פירוש דפוסי הד מכתמת עור מיוחדת באוזן החיצונית.
מיני עטלפים מסוימים משתמשים בהד בפסי תדרים מסוימים התואמים את תנאי החיים וסוגי הטרף שלהם. זה שימש לעתים את החוקרים כדי לזהות את מיני העטלפים המאכלסים את האזור. הם פשוטהקליטו את האותות שלהם באמצעות מקליטים קוליים הידועים כגלאי עטלפים. בשנים האחרונות, חוקרים מכמה מדינות פיתחו ספריות קריאות עטלפים המכילות תיעוד של מינים מקומיים.
חיות ים
Biosonar הוא בעל ערך עבור תת-הסדר של לווייתני שיניים, הכולל דולפינים, צבונים, לווייתנים קטלניים ולווייתני זרע. הם חיים בבית גידול תת מימי בעל מאפיינים אקוסטיים נוחים ושבו הראייה מוגבלת ביותר בגלל עכירות המים.
התוצאות הראשונות המשמעותיות ביותר בתיאור הד דולפינים הושגו על ידי ויליאם שוויל ואשתו ברברה לורנס-שוויל. הם עסקו בהאכלת דולפינים ופעם שמו לב שהם מוצאים ללא ספק חתיכות דגים שנפלו בשקט למים. בעקבות הגילוי הזה הגיעו מספר ניסויים נוספים. עד כה, נמצא כי דולפינים משתמשים בתדרים הנעים בין 150 ל-150,000 הרץ.
הד של לווייתנים כחולים נחקר הרבה פחות. עד כה, מניחים רק הנחות ש"שירי" הלווייתנים הם דרך לניווט ולתקשר עם קרובי משפחה. הידע הזה משמש לספירת האוכלוסייה ולמעקב אחר הנדידות של בעלי חיים ימיים אלה.
מכרסמים
ברור מהו הד בבעלי חיים ימיים ועטלפים, ולמה הם צריכים את זה. אבל למה מכרסמים צריכים את זה? היונקים היבשתיים היחידים המסוגלים להדהד הם שני סוגים של שרצים, הטירקים של מדגסקר, החולדות ושיני הצור.הם פולטים סדרה של חריקות קוליות. הם אינם מכילים תגובות הד מהדהדות ונראה שהם משמשים להתמצאות מרחבית פשוטה בטווח קרוב. בניגוד לעטלפים, שרצים משתמשים בהד רק כדי לחקור בתי גידול של טרף ולא כדי לצוד. למעט עצמים גדולים ובכך משתקפים מאוד (כגון סלע גדול או גזע עץ), הם כנראה אינם מסוגלים לפרום סצינות הד.
מאתרי הסונרים המוכשרים ביותר
מלבד החיות הרשומות, יש אחרות המסוגלות לבצע הד. אלו הם כמה מינים של ציפורים וכלבי ים, אבל קולות ההדים המתוחכמים ביותר הם דגים ומפראים. בעבר, מדענים ראו בעטלפים המסוגלים ביותר, אך בעשורים האחרונים התברר שלא כך הדבר. סביבת האוויר אינה תורמת להד - בניגוד למים, שבהם הקול מתפצל פי חמישה מהר יותר. הסונאר של דגים הוא האיבר של הקו הרוחבי, התופס את תנודות הסביבה. משמש גם לניווט וגם לציד. למינים מסוימים יש גם אלקטרורצפטורים הקולטים רעידות חשמליות. מהו הד של דגים? לעתים קרובות זה שם נרדף להישרדות. היא מסבירה כיצד דגים עיוורים יכולים לחיות עד זקנה בשלה מבלי להזדקק לראייה.
הד בבעלי חיים עזר להסביר יכולות דומות אצל אנשים לקויי ראייה ועיוורים. הם מנווטים בחלל בעזרת צלילי לחיצה שהם משמיעים. מדענים אומרים שצלילים קצרים כאלה פולטים גליםניתן להשוות לאור של פנס. כרגע, יש מעט מדי נתונים כדי לפתח את הכיוון הזה, שכן סונאר מסוגל בין אנשים הוא דבר נדיר.
