by Nietoperze i delfiny potrafią „widzieć” za pomocą dźwięku: wysyłają krótkie sygnały i na podstawie odbitego echa ustalają, co znajduje się wokół nich. Dzięki temu orientują się w całkowitej ciemności lub w mętnej wodzie, a nawet wyłapują drobną zdobycz. Wyjaśniamy, na czym polega ta zdolność i czym różni się u obu grup zwierząt.
Na czym polega echolokacja
Zasada jest prosta i przypomina odbijanie się okrzyku od ściany w górach. Zwierzę wydaje dźwięk, ten rozchodzi się w otoczeniu, trafia na przeszkodę lub ofiarę i wraca jako echo. Mózg analizuje to, co usłyszał, i buduje z tego obraz otoczenia.
Z echa można odczytać kilka rzeczy jednocześnie:
- odległość – wynika z czasu, jaki upłynął między sygnałem a powrotem echa,
- kierunek – zwierzę porównuje, jak echo dociera do obu uszu lub odpowiednich struktur słuchowych,
- wielkość i kształt obiektu – wpływa na to, jak dźwięk się odbija,
- ruch – jeśli obiekt się porusza, zmienia się wysokość dźwięku echa (efekt Dopplera).
Większość tych sygnałów jest zbyt wysoka, by ludzkie ucho je usłyszało. Należą do ultradźwięków, choć część dźwięków wydawanych przez delfiny, takich jak kliknięcia, jest dla nas słyszalna.
Jak z echa korzystają nietoperze
Nietoperze, które posługują się echolokacją, wytwarzają dźwięki w krtani. Wypuszczają je przez otwarty pysk, a u niektórych gatunków przez nozdrza. U tych drugich charakterystyczne, często bardzo wyraziste wyrostki skórne na nosie pomagają kierować wiązką dźwięku. Echo odbierają duże, ruchliwe uszy, których kształt wzmacnia i porządkuje odbierane sygnały.
Polowanie przebiega zwykle w kilku etapach. Gdy nietoperz leci na otwartej przestrzeni, wysyła sygnały rzadziej. Kiedy wykryje owada, wyraźnie przyspiesza ich tempo, by dokładnie śledzić cel i poprawiać trajektorię lotu. W końcowej fazie pościgu rytm staje się bardzo szybki. Dzięki temu zwierzę na bieżąco koryguje kierunek, nawet gdy owad próbuje uciekać.
Warto wiedzieć, że nie wszystkie nietoperze używają echolokacji w ten sam sposób. Niektóre duże gatunki owocożerne opierają się głównie na wzroku i węchu, choć istnieją wyjątki. Różnią się także sygnały: jedne zmieniają wysokość dźwięku w trakcie sygnału, inne utrzymują ją niemal stałą. Ten wybór zależy od środowiska i sposobu zdobywania pokarmu.
Jak z echa korzystają delfiny
Delfiny działają w innym ośrodku. Dźwięk w wodzie rozchodzi się znacznie szybciej niż w powietrzu i dociera daleko, dlatego sonar sprawdza się tu znakomicie. Zęboryby, do których należą delfiny, wytwarzają kliknięcia w strukturach w obrębie nosa, a nie w krtani. Skupiają je dzięki tłuszczowemu narządowi na czole, zwanemu melonem, który działa trochę jak soczewka akustyczna.
Odbiór echa także wygląda inaczej niż u nietoperzy. Według badań ważną rolę odgrywa tu dolna szczęka, a dźwięk jest przewodzony przez tkanki tłuszczowe w kierunku ucha wewnętrznego. Zewnętrzne małżowiny uszne nie mają tu większego znaczenia.
Dzięki temu delfin potrafi wykryć ryby w ciemnej lub mętnej wodzie, a nawet ocenić, co znajduje się pod piaskiem. Poza polowaniem kliknięcia pomagają mu poruszać się wśród przeszkód i orientować w nowych miejscach.
Podobieństwa i różnice
Choć nietoperze i delfiny nie są ze sobą blisko spokrewnione, doszły do podobnych rozwiązań. Naukowcy mówią w takim przypadku o ewolucji zbieżnej: różne grupy zwierząt niezależnie wykształciły podobną zdolność, bo dawała przewagę w życiu w trudnych warunkach.
Najważniejsze różnice można podsumować tak:
- środowisko – nietoperze działają w powietrzu, delfiny w wodzie,
- miejsce wytwarzania dźwięku – krtań u nietoperzy, struktury nosowe u delfinów,
- odbiór echa – uszy u nietoperzy, głównie szczęka i tkanki głowy u delfinów,
- zasięg – w wodzie dźwięk niesie się zwykle dalej niż w powietrzu, choć dokładne wartości zależą od gatunku i warunków.
Co z tego wynika dla nas
Echolokacja jest inspiracją dla ludzi. Zasada działania sonaru, używanego w żegludze i badaniach dna morskiego, jest zbliżona do tej, którą zwierzęta stosują od milionów lat. Podobne rozwiązania spotyka się też w czujnikach odległości.
Jeśli chcesz zobaczyć to w praktyce, możesz wybrać się latem wieczorem nad wodę lub do parku. Wiele detektorów ultradźwięków przeznaczonych dla miłośników przyrody zamienia sygnały nietoperzy na dźwięki słyszalne dla człowieka. Zanim kupisz taki sprzęt, porównaj dostępne rozwiązania i opinie. Nietoperze są w Polsce chronione, więc obserwuj je z daleka, nie zaglądaj do ich kryjówek i nie świeć latarką w stronę zwierząt. Aktualne zasady ochrony warto sprawdzić u lokalnych organizacji przyrodniczych lub w przepisach.
Podobnie jest z delfinami: najlepiej obserwować je w naturze, z poszanowaniem zasad bezpieczeństwa, albo poznawać ich świat przez rzetelne filmy dokumentalne i popularnonaukowe publikacje.
