Echolocation คืออะไร

Echolocation คือความสามารถในการระบุสิ่งรอบตัวผ่านการเปล่งเสียงไปยังวัตถุและวิเคราะห์เสียงสะท้อนที่สะท้อนจากวัตถุเพื่อกำหนดระยะทางและขนาดของวัตถุ Echolocation เป็นรูปแบบของโซนาร์และใช้โดยสัตว์เช่นเดียวกับมนุษย์ echolocation เป็นรูปแบบหนึ่งของการหาอาหารและการเดินเรือชั้นเชิงที่ใช้โดยสัตว์และยังเรียกว่าชีวภาพโซนาร์

Echolocation สัตว์

สัตว์ที่มีความสามารถในการใช้ echolocation เป็นสัตว์กลางคืนหรือสัตว์ส่วนใหญ่ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีแสงแดด จำกัด หรือไม่มีเลย เมื่อมีการสะท้อนกลับของสัตว์สัตว์จะสร้างเสียงออกมาสู่สิ่งแวดล้อมและได้รับเสียงสะท้อนจากคลื่นเสียงที่ปล่อยออกมาและใช้เสียงสะท้อนเหล่านี้เพื่อกำหนดตำแหน่งของวัตถุ สัตว์ใช้สมองของพวกเขาเพื่อระบุระยะทางและขนาดของวัตถุที่สะท้อนอย่างถูกต้องโดยการคำนวณเวลาที่ใช้เพื่อสะท้อนถึงสัตว์และแม้แต่ความดังของเสียงสะท้อน

ประวัติความเป็นมาของการวิจัยการลอกคราบสัตว์

คำว่า "echolocation" ถูกอธิบายครั้งแรกโดย Donald Griffin นักสัตววิทยาชาวอเมริกันในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 หลังจากที่ Donald และเพื่อนร่วมงานของเขา Robert Galambos แสดงให้เห็นถึงการใช้ echolocation ในค้างคาวในปี 1938 อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ มากก่อนหน้านี้เช่น Lazzaro Spallanzani ซึ่งในศตวรรษที่ 18 ได้จัดตั้งขึ้นผ่านชุดของการทดลองที่ค้างคาวใช้ฟังเพื่อนำทางแทนสายตา นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ที่มีทฤษฎีคล้ายกันคือ Sir Hiram Maxim ผู้เสนอความคิดที่ว่าค้างคาวปล่อยเสียงที่ความถี่ต่ำและ Hamilton Hartridge ผู้แก้ไขทฤษฎีของ Maxim และยอมรับว่าเสียงที่เปล่งออกมาจากค้างคาวนั้นจริงแล้วสามารถได้ยินได้กับมนุษย์ echolocation ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางทะเลยังไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้นจนกระทั่งปี 1953 เมื่อ Jacques Yves Cousteau เสนอการใช้ไบโอโซนาร์โดยใช้วาฬที่มีฟันเป็นซี่ในสิ่งพิมพ์ "The Silent World" ของเขา

Echolocation ในค้างคาว

ค้างคาวเป็นสัตว์ตัวแรกที่ถูกค้นพบโดยใช้ echolocation สำหรับการนำทางและการหาอาหารและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในหมู่ค้างคาว microchiropteran ค้างคาวชนิดนี้มักอาศัยอยู่ในความมืดสนิทดังนั้นการใช้สายตาในการเดินเรือค่อนข้างล้าสมัย ค้างคาวส่วนใหญ่เป็นแมลงที่เป็นนักล่ากลางคืนโดยย้ายจากที่ซ่อนตัวในที่มืดมิดเมื่อแมลงมีจำนวนมากและมีการแข่งขันต่ำ Microchiropteran ค้างคาวเปล่งเสียงออกมาจากกล่องเสียงและผ่านทางปากที่เปิดอยู่ เสียงเหล่านี้มักจะมีความถี่สูงมากระหว่าง 14, 000 ถึง 100, 000 Hz สำหรับการเปรียบเทียบความสามารถในการได้ยินของมนุษย์อยู่ในช่วงระหว่าง 20 ถึง 20, 000 Hz ค้างคาวเกือกม้าเป็นข้อยกเว้นเนื่องจากสปีชีส์ใช้จมูกเพื่อเปล่งเสียงแทนปากของพวกมัน เมื่อตามล่าค้างคาวจะผลิตเสียงคลิกในอัตรา 10-20 คลิกต่อวินาที แต่หลังจากระบุรายการเหยื่ออัตราการคลิกจะเพิ่มขึ้นอย่างมากถึง 200 คลิกต่อวินาที

echolocation ในวาฬทู ธ

Echolocation ยังพบได้ทั่วไปในสัตว์อื่น ๆ ของหน่วยย่อย Odontoceti หรือปลาวาฬที่มีฟันรวมถึงโลมาออร์กาส์ปลาโลมาและปลาวาฬสเปิร์ม สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลเหล่านี้ปรับตัวให้เข้ากับการใช้ echolocation เพื่อเสริมการใช้สายตาซึ่งขัดขวางโดยทัศนวิสัยใต้น้ำที่ไม่ดีอันเกิดจากความขุ่นและการดูดซับ ปลาวาฬที่มีฟันเหล่านี้เปล่งเสียงความถี่สูงในรูปแบบของเสียงคลิกสูงซึ่งเกิดจากริมฝีปากของวาฬ การคลิกเหล่านี้ผลิตด้วยความถี่ที่หลากหลายโดยบางสปีชีส์สร้างการคลิก 600 ครั้งต่อวินาทีในสิ่งที่เรียกว่าชีพจรระเบิด อัตราการคลิกที่หลากหลายก่อให้เกิดเสียงที่หลากหลายรวมถึงเสียงเห่าคำรามและเสียงร้อง เสียงสะท้อนดังกล่าวจะได้รับผ่านโครงสร้างไขมันที่อยู่ในขากรรไกรล่างของปลาวาฬ

echolocation ในนก

มีนกไม่กี่สายพันธุ์ที่ใช้ echolocation เพื่อนำทาง เหล่านี้รวมถึงนกน้ำมันเช่นเดียวกับนกนางแอ่นที่มีการสังเกตโดยใช้ echolocation เมื่อบินในความมืดสนิท นกชนิดนี้ยังเป็นสัตว์กลางคืนและอาศัยอยู่ในแหล่งอาศัยที่มีแสงน้อยเช่นถ้ำ

Echolocation ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนบก

Echolocation ได้รับการสังเกตในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กบกรวมทั้งเอเชียปากร้ายปากร้ายหางสั้นพเนจรพเนจรและ tenrecs (พบในมาดากัสการ์) สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กเหล่านี้มีรูปแบบ echolocation ที่แตกต่างกันโดยที่พวกเขาไม่ได้ผลิตเสียงคลิกตามที่สังเกตเห็นในค้างคาว แต่จะสร้างแอมพลิจูดต่ำเสียงมัลติฮาร์มอนิกและความถี่มอดูเลตความถี่ tenrecs และ shrews เหล่านี้ใช้ echolocation ทั้งหมดเพื่อวัตถุประสงค์ในการนำทาง Echolocation ได้รับการสังเกตโดยนักวิทยาศาสตร์ในหนูทดลองตาบอด

ตำแหน่งของมนุษย์

มนุษย์ได้รับการศึกษาและจัดตั้งขึ้นเพื่อใช้ echolocation เพื่อนำทางสภาพแวดล้อมของพวกเขา Echolocation ที่สังเกตในมนุษย์นั้นคล้ายคลึงกันในทางปฏิบัติกับ echolocation ในสัตว์เนื่องจากมันเป็นรูปแบบของโซนาร์ที่ใช้งานอยู่ มนุษย์ใช้ echolocation ผ่านการสร้างเสียงที่ดุ้งดิ้งเช่นการเคาะโดยใช้ไม้เท้าหรือกระทุ้งดินด้วยเท้าหรือแม้แต่การสร้างเสียงคลิก บุคคลดังกล่าวมักได้รับการฝึกฝนให้ใช้เสียงสะท้อนที่สะท้อนจากวัตถุเพื่อระบุระยะห่างจากวัตถุหรือขนาดของวัตถุ การสังเกต Echolocation ส่วนใหญ่ในคนตาบอด แต่คนที่มีสายตาก็สามารถได้รับความสามารถผ่านการฝึกอบรมและลบล้างผลกระทบที่มีมาก่อน การได้ยินและการมองเห็นได้รับการศึกษาว่ามีความเกี่ยวข้องกันเนื่องจากทั้งสองกรณีสะท้อนคลื่นพลังงานจากแหล่งหนึ่ง ๆ

งานวิจัยด้านตำแหน่งมนุษย์

มนุษย์ถูกค้นพบว่ามีความสามารถในการค้นหาวัตถุโดยไม่ใช้สายตาตั้งแต่ปี 1749 ในขั้นต้นนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงแรงกดบนผิวหนังทำให้เกิดความสามารถ อย่างไรก็ตามมันเป็นในปี 1950 ที่ echolocation มนุษย์ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ห้องปฏิบัติการจิตวิทยาคอร์เนล มีหนังสือหลายเล่มที่เขียนขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ซึ่งแปลความเป็นมนุษย์ไปทั่ว

บุคคลที่มีความสามารถในการสะท้อนตำแหน่งของมนุษย์

บุคคลที่มีความสามารถในการใช้ echolocation มักจะบกพร่องทางสายตา หนึ่งในคนดังกล่าวที่สร้างความหวาดกลัวให้โลกด้วยความสามารถในการสะท้อนตำแหน่งของพวกเขาคือแดเนียลคิชชายตาบอดที่หลับตาในวัยเด็กเนื่องจากมะเร็งจอประสาทตา แดเนียลใช้การคลิกเพดานปากเพื่อระบุสภาพแวดล้อมของเขาซึ่งเป็นทักษะที่เขาสอนตัวเองมาตั้งแต่เด็ก อีกบุคคลที่มีความสามารถโดดเด่นคือเบนอันเดอร์วู้ด เบ็นอันเดอร์วู้ดตาบอดและสูญเสียดวงตาหลังจากวินิจฉัยโรคมะเร็งจอประสาทตา อันเดอร์วู้ดได้รับ echolocation ความสามารถตอนอายุห้าผ่านการฝึกอบรมด้วยตนเอง อันเดอร์วู้ดคนตาบอดสามารถวิ่งขี่จักรยานและแม้แต่เล่นฟุตบอล