Фотография
click to show
click to show
پژواکیابی چگونه به حیوانات و حتی برخی انسانها امکان میدهد با صدا مسیر خود را پیدا کنند؟
بیش از هزار گونه جانوری برای شکار، جهتیابی و زنده ماندن، جهان پیرامون خود را با امواج صوتی و پژواک آنها میسنجند. این توانایی که پژواکیابی نام دارد، در خفاشها، نهنگهای دنداندار و حتی برخی انسانها به شکل چشمگیری تکامل یافته است.
پژواکیابی نوعی سامانه طبیعی شبیه سونار است. جانور صدایی تولید میکند که پس از برخورد با یک جسم بازمیگردد و پژواک حاصل، اطلاعاتی درباره فاصله، اندازه و حتی ویژگیهای آن جسم در اختیارش قرار میدهد.
بیش از هزار گونه از پژواکیابی استفاده میکنند؛ از جمله بیشتر خفاشها، تمام نهنگهای دنداندار و شماری از پستانداران کوچک. بسیاری از این جانوران شبفعال، زیرزمینی یا دریازیاند و در محیطهایی زندگی میکنند که نور بسیار کم یا کاملاً غایب است.
روش تولید صدا نیز متفاوت است. مرغهای روغنی شبفعال و بعضی بادخورکهایی که در غارهای تاریک زندگی میکنند، با اندام صوتی پرندگان صداهای کلیکمانند کوتاه ایجاد میکنند. بعضی انسانها نیز با کلیک زبان میتوانند پژواکیابی کنند؛ قابلیتی که در جانورانی مانند تنرکهای ماداگاسکار نیز دیده میشود.
خفاشها مشهورترین استادان پژواکیابیاند. بیشتر آنها با انقباض ماهیچههای حنجره صداهایی با فرکانس بالاتر از محدوده شنوایی انسان تولید میکنند. نوع این صداها میان گونهها بسیار متفاوت است و حتی با محیط و نوع شکار تغییر میکند. برخی خفاشها هنگام شکار شبپرههایی که قادر به شنیدن امواج فراصوت هستند، شدت صدای خود را کاهش میدهند.
پژواک بازگشتی میتواند اندازه، بافت، فاصله و جهت شکار یا مانع را مشخص کند. حلزون گوش خفاش به دامنه وسیعی از فرکانسها حساس و برای دریافت این پژواکها بسیار دقیق تنظیم شده است.
هنگام نزدیک شدن خفاش به شکار، سرعت ارسال پالسها بهشدت افزایش مییابد و در مرحله موسوم به وزوز شکار میتواند به بیش از ۱۶۰ و در برخی موارد حدود ۱۹۰ فراخوان در ثانیه برسد. بعضی خفاشها قادرند اجسامی در ابعاد کسری از میلیمتر را تشخیص دهند.
اما شکارها نیز بیدفاع نماندهاند. برخی شبپرههای ببری با اندامی به نام تیمبال، کلیکهای فراصوت تولید میکنند که میتواند سامانه سونار خفاش را مختل کند و احتمال شکار شدن آنها را کاهش دهد.
پژواکیابی در اقیانوس حتی کارآمدتر است، زیرا صدا در آب تقریباً پنج برابر سریعتر از هوا حرکت میکند. دلفینها و دیگر نهنگهای دنداندار صداهای پژواکیابی خود را با ساختارهای تخصصیافتهای در سر تولید و هدایت میکنند. توده چربی موسوم به ملون در پیشانی، به متمرکز کردن پرتو صوتی کمک میکند و چربیهای مرتبط با فک پایین نیز در انتقال پژواکهای بازگشتی به دستگاه شنوایی نقش دارند.
گرازماهیهای بندری نیز کلیکهایی بسیار سریع و با فرکانس بالا تولید میکنند که شکارچیانی مانند نهنگهای قاتل قادر به شنیدن کامل آنها نیستند؛ نوعی پنهانکاری صوتی در برابر شکارچی.
پژواکیابی فقط برای شکار نیست. خفاشها در جنگلهای شلوغ از آن برای عبور از میان موانع استفاده میکنند و دلفینهای رودخانه آمازون نیز احتمالاً با کمک آن میان شاخهها و موانعی که هنگام سیلاب جنگل را فرا میگیرند حرکت میکنند.
در انسانها این توانایی بیشتر در افراد نابینا یا کمبینا دیده میشود. آنها ممکن است با زبان یا وسیلهای مانند عصا صدای کوتاهی تولید کنند و از پژواک آن برای تشخیص محیط استفاده کنند. تصویربرداری مغزی نشان داده است که در پژواکیابهای نابینا، بخشهایی از قشر مغز که معمولاً با پردازش بینایی مرتبطاند نیز هنگام تحلیل پژواک فعال میشوند.
نکته شگفتانگیز این است که این قابلیت منحصر به افراد نابینا نیست. پژوهشهای آموزشی نشان دادهاند افراد بینا نیز با تمرین میتوانند پژواکیابی مبتنی بر کلیک را یاد بگیرند؛ نمونهای چشمگیر از انعطافپذیری دستگاه ادراکی مغز.
مطالب بیشتر
اتاق گفتگوی علم و آگاهی
منبع: NatGeo
#زیستشناسی
#جانوران
#پژواک
#تکامل
851 ·