없이 우엉 버 , 오징어 신경 과 물총새 부리 - 각각 - 우리는 벨크로, 슈미트 트리거 입력 회로 또는 고속 신칸센하지 않았을 초고속 열차를 . 엔지니어는 아이디어를 얻기 위해 자연 세계를 채굴하는 것을 좋아합니다.
에코 로케이션 은 자연이 인류를 펀치로이기는 또 다른 예입니다. 에코 로케이션은 물체를 고주파 음파로 치면 물체를 감지하거나 검사 한 다음 소스로 되돌아가는 과정입니다. 수중 음파 탐지기 기술을 통해 인간 은 100 년 이상 이 작업을 수행 할 수 있었지만 돌고래, 돌고래, 향유 고래를 포함하는 혈통 인 수많은 이빨 고래가 반향 위치를 활용합니다. 약 1,000 종의 박쥐도 마찬가지 입니다.
소나 공학이 계속 발전함에 따라 미래의 발명가들은 아마도 박쥐와 이빨 고래류에서 많은 영감을 얻을 것입니다. 그러나 내일의 개척자들에게 더 가치있는 그룹은 무엇입니까?
그 질문은 과학자들 사이에서 장난기 가득한 늑골로 이어졌습니다. Laura Kloepper 는 인디애나에있는 St. Mary 's College의 생물학 조교수입니다. 2018 년 11 월 미국 음향 학회 (Aacoustical Society of America) 모임에서 그녀 는 박쥐와 돌고래 반향 위치의 주요 차이점을 강조하는 새로운 연구를 발표했습니다 . 그리고 Kloepper에게 선택은 분명합니다. 그녀는 박쥐가 훨씬 더 인상적인 방식으로 기술을 사용한다고 생각합니다.
그러나 다른 사람들은 그렇게 확신하지 않습니다. 이 청각적인 배틀 로얄에서 확실한 승자는 없을 수도 있습니다. "Team Bat"또는 "Team Dolphin"으로 자신을 선언하기 전에 매치업에 대한 분석이 있습니다.
소리 끄기
소리는 물에서 공기보다 약 4 배 더 빠르게 이동합니다 . 이로 인해 이빨 고래가 훨씬 더 먼 거리에서 반향을 찾을 수 있습니다. 수중에 잠긴 병코 돌고래 는 수중 음파 탐지기를 사용하여 110m ( 361 피트 ) 떨어진 곳 에서 잠재적 인 식사를 식별 할 수 있습니다.
박쥐는 소나 범위가 훨씬 좁습니다. 대부분의 곤충 사냥 종은 3 ~ 5 미터 ( 9.8 ~ 16.4 피트) 내에있는 먹이 항목 만 감지 할 수 있습니다. 거기에는 대회가 없습니다.
볼륨은 이빨 고래가 경쟁에서 날아가는 또 다른 영역입니다. 돌고래와 그 친척은 비강을 사용하여 턱 위에 위치한 지방 기관인 "멜론"을 통해 이동하는 일련의 딸깍 소리를 내며 반향 위치를 찾습니다. 붙박이 메가폰처럼 멜론은 나가는 소리를 집중시키고 지시합니다. 이 고래 중 일부에서 클릭의 줄은 230 데시벨 만큼 큽니다 .
그것은 뉴욕시 지하철 역에서들을 수 있는 어떤 굉음을내는 기차 보다 거의 130 데시벨 더 높습니다 . 그것은 또한 박쥐가 만든 소음을 부끄럽게 만듭니다. 소나를 휘두르는 전단지는 야구장에서 100 ~ 110 데시벨 의 소리를냅니다 .
에서 박쥐 , 그것은 혀 또는 생성 후두 보통의 음파 반향 위치 결정법이 가능합니다. 과학자들은 최근에 더 원시적 인 또 다른 기술을 배웠습니다. 2014 년 연구에 따르면 구세계 과일 박쥐 는 날개로 딸깍 하는 소리를 내고 메아리를 들으며 어둠을 헤쳐나 갑니다. 연구원들은 그것이 어떻게 작동하는지 아직 파악하지 못했습니다.
잡담에 대처
이제 이러한 소음을내는 것은 전투의 절반에 불과합니다. 수중 음파 탐지기를 사용하려면 에코가 도착할 때 반환되는 에코를 처리해야합니다. 돌고래는 턱과 이빨로이를 수행하여 에코 를 차단 하고 중이로 전달합니다. 물론 박쥐는 자란 외부 귀를 사용하여 리턴 신호를 수집합니다.
그 크고 낡은 귀를 가지고 있어도 박쥐가 듣는 것처럼 잘들을 수 있다는 것은 놀라운 일입니다. 많은 종들이 거대한 식민지에서 살고, 여행하고 사냥합니다. 가장 큰 동물 은 약 1,500 만 마리의 강한 동물 입니다. 수백, 수천 또는 수백만 마리의 동물이 모두 한 번에 반향을 시작하면 최종 결과는 수많은 배경 소음 입니다.
따라서 주어진 박쥐는 자신의 울음 소리와 다른 박쥐의 울음 소리를 구별 할 수 있어야합니다. 이를 위해 날개 달린 포유류는 개별 목소리 의 피치 , 주파수 및 타이밍 을 변경할 수 있습니다 . 또 다른 옵션은 더럽게 싸우는 것입니다. 멕시코 자유 꼬리 박쥐는 다른 박쥐의 소나 신호 를 방해하는 소리를 의도적으로 방출합니다 . 사랑, 전쟁, 벌레 사냥에서 모두 공평합니다.
박쥐 신호는 복잡하고 유연하며 조작하기 쉽습니다. 반면, 이빨 고래가 사용하는 음파 탐지기는 훨씬 더 균일 한 경향이 있습니다 . 고래류는 반향 탐지에 사용하는 비교적 단순한 소리의 음높이 또는 지속 시간을 훨씬 덜 제어합니다.
이것이 Kloepper가 박쥐가 더 정교한 소나 사용자라고 생각하는 이유 중 하나 입니다. 방해 전파 방지 전략은 날아 다니는 포유류에게 유리한 또 다른 표시가 될 수 있습니다. 최근 실험 에서 Kloepper와 그녀의 동료들은 두 마리의 돌고래를 인공 고래류 클릭 기록에 노출했습니다. 방향 감각을 잃는 대신, 수생 동물은 나가는 소나 신호의 타이밍과 주파수를 약간 변경했습니다. 성능은 너무 초라하지는 않았지만 Kloepper는 박쥐가 여전히 더 큰 보컬 유연성을 가지고 있다고 강조합니다.
과거를 울리다
2018 년 11 월 16 일, Kloepper는 National Marine Mammal Foundation의 생물학자인 Brian Branstetter와의 친선적인 Science Friday 토론 에서 Team Bat를 방어했습니다 . 도중에 그녀의 상대는 돌고래가 날아 다니는 동물에게는 부족한 오디오 초능력을 가지고 있다고 지적했습니다.
박쥐 리턴 신호는 고체 물체의 외관에 대한 정보로 가득 차 있습니다. 그러나 물의 특성으로 인해 이빨 고래가 울리면 신호 가 표적을 통과합니다 . 그것은 동물에게 물체가 내부 와 외부 에서 어떻게 보이는지 알려줍니다 . 1992 년 실험에 따르면 병코 돌고래는 에코 로케이션 재능 만 사용하여 속이 빈 실린더 의 두께를 결정할 수 있습니다.
그것들을 분리시키는 모든 것에도 불구하고 돌고래와 박쥐는 결국 그렇게 다르지 않을 수 있습니다. 2010 년 유전자 분석에 따르면 두 계통은 진화 하면서 동일한 일반적인 청각 관련 돌연변이 를 겪은 후 독립적으로 소나를 개발 했습니다. 역사는 반복된다; 에코라고 말할 수도 있습니다.
지금 그것은 흥미 롭다
수중 음파 탐지기에 의존하는 동물은 박쥐와 이빨 고래 만이 아닙니다. 동굴에 사는 oilbirds이 어둠 속에서 탐색에 반향 위치 결정법을 사용하고 이론화 것 잔 소리꾼은 주변 환경의 감각을 얻기 위해 같은 트릭을 사용합니다.
