Sonar đề cập đến phạm vi điều hướng bằng âm thanh . Nó liên quan đến việc sử dụng và diễn giải âm thanh để phát hiện vị trí của thứ gì đó dưới nước và đặc biệt tiện dụng vì hai lý do: Các vùng nước thường quá âm u để có thể nhìn thấy và âm thanh thực sự truyền đi nhanh chóng dưới nước, nhanh hơn nhiều so với âm thanh trong không khí.
Công nghệ sonar phát ra âm thanh và đợi âm thanh phát ra từ các vật thể khác và quay trở lại (giống như cách một tiếng vọng dội lại chúng ta trong hang động). Công nghệ này được gọi là sonar chủ động , trái ngược với sonar thụ động , hay chỉ đơn giản là lắng nghe tiếng ồn của các vật thể đang hoạt động khác. Đáng chú ý, với sonar, chúng ta có thể diễn giải các thông tin quan trọng, chẳng hạn như khoảng cách chính xác của tàu ngầm đối phương .
Tuy nhiên, không giống như con người, cá heo đã sử dụng kỹ năng này, được gọi là sóng siêu âm sinh học , trong nhiều thiên niên kỷ. Vì vậy, họ khá giỏi trong việc đó. Các thủ thuật của sóng siêu âm được tích hợp trong DNA của chúng , đến mức chúng có thể phân biệt được sự khác biệt giữa viên đạn súng BB và hạt bắp ở cách xa 50 feet [nguồn: Gasperini ]. Quá trình sonar của cá heo, cũng được sử dụng bởi dơi và một số cá voi , được gọi là định vị bằng tiếng vang. Nếu bạn đã từng nghe tiếng cá heo, bạn sẽ nhận ra ngay những tiếng kêu và tiếng kêu đặc trưng của nó. Nhưng có nhiều điều hơn là đáp ứng được tai: Nhiều tiếng nhấp chuột chỉ đơn giản là ở tần số quá cao mà tai người không thể phát hiện được. Về cơ bản, cá heo sử dụng những cú nhấp chuột này làm cơ chế hoạt động của sóng siêu âm.
Quá trình định vị bằng tiếng vang của cá heo diễn ra như sau:
1) Cá heo sử dụng đường mũi để tạo ra tiếng lách cách và gửi nó qua trán, tập trung các âm thanh lại với nhau thành chùm trước khi truyền xuống nước.
2) Khi âm thanh đập vào một vật trong nước, nó dội lại vào con cá heo như một tiếng vang.
3) Cá heo hấp thụ tiếng vọng trở lại này qua hàm của nó.
4) Một đoạn chất béo từ hàm dẫn âm thanh đến tai trong của cá heo, nơi trao đổi các xung thần kinh với não của nó để giải thích các đặc điểm của đối tượng, chẳng hạn như kích thước, hình dạng và chất liệu.
Một cách để suy nghĩ về quá trình định vị bằng tiếng vang là tưởng tượng bạn đang ở trong một căn phòng tối đen chỉ có một chiếc đèn pin nhấp nháy để dẫn đường cho bạn. Để giúp hiểu một vật thể, một con cá heo sẽ di chuyển xung quanh và đọc vật thể đó từ nhiều góc nhìn, như bạn có thể trong phòng tối, cũng như với các kiểu nhấp chuột khác nhau. Chúng thậm chí sẽ thích ứng với môi trường ồn ào bằng cách điều chỉnh tần số nhấp chuột của chúng. Sử dụng quy trình này, cá heo có thể xác định kích thước và hình dạng của các vật thể và thậm chí, trong một số trường hợp, phân biệt các kim loại khác nhau, chẳng hạn như đồng thau và đồng, từ rất xa, điều này hỗ trợ chúng tìm mỏ [nguồn: Bechtel ].
Nhưng các nhà khoa học không chắc bộ não của cá heo diễn giải thông tin sóng siêu âm như thế nào. Quá nhiều hiểu biết của con người dựa vào thông tin thị giác, đến nỗi chúng ta khó có thể quấn lấy bộ não của mình về ý tưởng "nhìn thấy" các vật thể cụ thể bằng tai. Bởi vì cá heo rất giỏi về sonar nên việc nghiên cứu chúng hy vọng sẽ giúp chúng ta cải thiện công nghệ sonar của riêng mình. Tuy nhiên, cho đến lúc đó, chúng ta chắc chắn có thể sử dụng chính cá heo để tìm các vật thể nguy hiểm dưới nước. Đúng?
Trên thực tế, một số người đặt câu hỏi về đạo đức đằng sau việc sử dụng cá heo cho những mục đích như vậy. Trên trang tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu khía cạnh đó của câu chuyện.
Bắt trong một mạng lưới
Quá trình sóng siêu âm mà cá heo dựa vào để "nhìn thấy" chính là lý do tại sao chúng rất dễ bị mắc vào lưới. Những người câu cá ném lưới xuống nước và vô tình bắt được cá heo trong quá trình này vì lưới không phản ánh tiếng nhấp chuột của cá heo. Tuy nhiên, các loại lưới mới được trang bị đèn hiệu bằng nhựa có hình dạng vỏ cầu giúp phản xạ và khuếch đại tín hiệu định vị bằng tiếng vang hiện đã ngăn chặn được những tai nạn này [nguồn: Ransford ]
