Vad är echolocation?

Daniel Kish: How I use sonar to navigate the world (April 2019).

Anonim

Ben Underwood har tyvärr blintats av cancer sedan två års ålder. Men om du skulle besöka hans Kalifornien grannskap, skulle du ofta hitta honom cykla på gatorna. Helt populärt erkänd som "The Boy Who Sees Without Eyes", kan han skilja människor, bilar och nästa tur i sin kurs.

Om han skulle rida förbi dig, skulle du höra - annan än hans klocka peal - en serie skarpa "klickljud" som gjordes av honom. De högfrekventa ljuden från honom återvänder till honom efter att de reflekterat och ricochet av närliggande föremål. Han använder sedan dessa ekon för att kartlägga eller "se" hans omgivning. Denna verkliga Daredevil har utvecklat och honat en syn på att djur som är sekvestrerade i mörkret har behärskat över miljontals år. Processen kallas lämpligen echolocation.

Echolocation Definition

Medan några fladdermöss är kända för att utstråla pulserna genom näsan, tenderar de flesta fladdermöss att vocalize dem. Frekvensen mäts till omkring 200 pulser per sekund, men perioden kan variera med arten av en fladdermus. Credits: Adi Ciurea / Shutterstock

En fladdermus suger är mer lukrativ än Ben eftersom det med högre frekvens kommer högre upplösning eller mer levande detaljer - de kan undvika hinder som inte är större än ett mänskligt hår! De använder den för att lokalisera och navigera mot byte, som en skrämmande insekt.

Eftersom de upptäckta ljudvågorna som bildar bilderna huvudsakligen är ekon, måste de överensstämma med en regel - det hämtade pulsspåret måste vara tillräckligt högt för att återvända till avsändaren, men tillräckligt kort så att avsändarens eko återvänder före nästa avgår.

Marina däggdjur

Valar genomför echolocation genom att ge ut en serie högfrekventa klick. Krediter: Catmando / Shutterstock

De ljud som genereras av valar kallas ofta som "låtar". De använder dessa låtar inte bara för navigering och mat utan också för långdistanskontakt och för att varna andra för möjliga hot. När det gäller att fånga byte utlöser valarna ett spår av klick mot det. När de prowl framåt ökar klickfrekvensen. I byns närhet växer den så stor att tillsammans kan dessa klick höras som en konsekvent buzz.

Dolphin Echolocation

En grupp delfiner som kommer från ytan för att dra andan. (Foto Kredit: vannino / Pixabay)

Kombinationen av visuell data och ekkolokalisering hjälper dem att bestämma form, hastighet, avstånd och till och med några grundläggande fakta om objektens inre struktur i vattnet! Detta hjälper dem att hitta mat och simma i dunkelt vatten.

Echolokation hos människor

Batman genomförde passiv SONAR för att rita en karta över Gotham genom att lyssna på varje mobiltelefon i Gotham. Detta gjorde det möjligt för Batman att spåra Jokerens läge när någon använde en telefon i hans närhet.

Men medan vår fysiologi helt förbjuder oss att flyga, detsamma kan inte sägas om ekkolokalisering. Ben Underwood är ett lysande exempel på vår mystiska, undertryckta förmåga att styra oss med ljudvågor. Det var Aristoteles som först introducerade begreppet de fem sinnena. Dessa sinnen trodde han var separata, oberoende av varandra. Den moderna neurologin skulle dock starkt vara oense.

Neurologer upptäckte att neuronledningarna i samband med dessa sinnen installeras som en enormt kondenserad klump av träd. De kan inte låta bli att påverka andra sinnenas funktion. Det är därför den ständiga lukten av din mat kan förvärra dess smak.

När ett träd slutar växa, växer de andra träden förmodligen och sprids över det. På grund av hjärnans plasticitet orsakar avskrivningen av en mening en höjning av en annan. Strykarna av beröring, lukt och hörsel som koloniserar de visade ledningsvisorna i en blindpersons hjärnor underlättar förhöjningen av hans eller hennes taktila, lukt och hörselskänslighet.

Daredevil bygger på echolocation för att besegra sina fiender. (Foto Credit: Daredevil / Marvel Television)

Förhöjningen i skarphet är dock inte vad du traditionellt skulle förvänta dig; blindhet gör inte bara dig till en mer akut lyssnare. Studier har visat att blinda personer gör lika poäng vid hörselprov som människor med syn gör. Överraskande stimulerar ekonerna inte en blind persons hörselvärk. i stället aktiverar de sin visuella cortex. Denna stimulans är det som gör att Ben kan "se" sin omgivning.

Diffusionen av trådar gör dig mer medveten om den djupa synkretsen eller interdependensen av sinnen du trodde du aldrig besatt. Faktum är att man inte ens måste vara blind för att uppnå detta; med avsiktlig övning kan du träna dig själv för att se med öronen som en fladdermus eller en delfin!

Psykolog Karl Dallenbachs tidiga arbete på "ansiktsvision" visade att blinda människor kunde upptäcka närvaron av ett bräde placerat i deras väg när de gick mot det. Mer otroligt är det konstaterandet att även synliga människor som var bindefölja visade detta efter bara 30 försök! Forskarna misstänkte att de synade ämnena bara såg hur de blinda ämnena var - genom att genomföra aktiv SONAR. För att testa detta placerade de föremålen på mattor, inuti tjocka strumpor. Båda ämnena led av exakt vad du skulle föreställa dig - en förlust av "vision". Denna "sjätte sinnen" är ännu inte att studeras i omfattande detalj, men detta uppseendeväckande upptäckte har säkert öppnat våra ögon för nyare, oförutsedda vägar (se vad jag gjorde där?).