Den ekkolokalisering , eller ekkolokalisering , er å sende lyd og lytte til deres ekko for å lokalisere, og i mindre grad identifisere elementene i et miljø. Den brukes av visse dyr, spesielt flaggermus og hvaler , og kunstig med sonar .
Lydfil | |
Pulsasjon Pipistrellus | |
Opptak når du nærmer deg byttedyr. | |
Vanskeligheter med å bruke disse mediene? | |
---|---|
Den italienske naturforskeren Lazzaro Spallanzani publiserte sitt verk om flaggermus i 1794 : han lukket øynene med limkuler eller brente dem med glødende nåler, men de fortsatte å bevege seg lett. Han viser dermed at de ser gjennom ørene. De første radaroppdagelseseksperimentene som fant sted på 1920-tallet førte til at noen naturforskere gjorde analogien til systemet for å finne hindringer hos flaggermus med denne deteksjonsmodusen. Zoolog Donald Griffin , som jobbet med nevrolog Robert Galambos på disse sporingssystemene siden 1930-tallet, laget begrepet ekkolokalisering i et vitenskapelig papir publisert i 1944 der han forklarer at radarer ville bruke - han vet ikke nøyaktig hvordan de fungerer dekket av militærhemmelighold. - elektromagnetiske bølger som blinde mennesker som lokaliserer gjenstander i fotsporets ekko, stokkene eller som flaggermus som bruker ultralydbølger .
Dette systemet er kjent for å bli brukt av flaggermus (nærmere bestemt microchiroptera ), hvaler ( delfiner , spekkhoggere ...), spissmus , den filippinske tarsier og noen arter av Apodidae- fugler .
Det gjør at disse dyrene kan finne elementene i miljøet sitt (hindringer, hulevegger eller andre hulrom) og lokalisere maten (eksempel: blomster eller blader av planter som gjenspeiler ekkoet av ultralydene til nektarivorøse flaggermus) eller deres byttedyr. Miljøer der utsikten er ineffektiv på grunn av mangel på lys (natt, hule, havdybde, vannturhet). Noen møll , særlig Arctiinae , har anskaffet trommehinneorganer som oppdager ultralyd fra insektdyrende flaggermus. For å unnslippe rovdyret sitt, kan de avgi ultralyd for å jamme radaren til flaggermus, slik noen gresshopper og biller gjør, eller avgi aposematiske ultralydsklikk .
De niser av Phocoenidae familien avgir entall ultralydundersøkelser for å unnslippe sine største rovdyr: de spekkhoggere . Faktisk faller deres ultralydfrekvens aldri under 100 kHz og forblir derfor ikke hørbar for spekkhoggere, hvis hørselskapasitet ikke overstiger 100 kHz . Det er rovdyrtrykket som har tillatt niser å utvikle sin ekkolokaliseringsteknikk.
Avhengig av dyr kan frekvensområdet være ekstremt bredt: mellom 250 og 220 000 hertz for delfiner. Innenfor den samme gruppen bruker hvert dyr et utvalg av lyder som er personlig for det, som gjør det mulig å lytte til sine egne programmer uten å bli forstyrret av de som er sammenfødte.
Nøyaktigheten av bruken av denne teknikken i delfiner langt utover hjelp av mest moderne begynnelsen av XXI th århundre .
Noen blinde bruker ekkolokalisering for å finne hindringer. Undervisningen om menneskelig ekkolokalisering ble formalisert av Daniel Kish, grunnlegger av den ikke-statlige organisasjonen World Access For The Blind. Ekkolokalisering gjør det mulig å gjenkjenne et sted fra forskjellige akustiske vinkler, og tilbyr bemerkelsesverdig autonomi til menneskene som praktiserer det. Det kan utvikles spontant av små blinde barn. Menneskelig ekkolokalisering involverer ikke noe utstyr, men erstatter ikke den hvite stokken. Uten mistanke er det tilgjengelig for seende mennesker, selv når deres audiogram er dårlig. Ifølge Boris Nordmann som hevder en form for forsettlig blindhet, er det nødvendig å ikke se, ikke bare å lære det, men også å lære det. Det er sannsynlig at en form for menneskelig ekkolokalisering ble brukt så tidlig som paleolittisk av forfatterne av hulemalerier. Bruken av blinde hørsel bemerkes av Denis Diderot i sitt brev om blinde for bruk av de som ser i 1749 . De første vitenskapelige eksperimentene om emnet begynte virkelig i 1944 med Michael Supa og hans team som bekreftet at det faktisk er ekkoet av lydene de avgir som gjør at blinde mennesker kan bestemme avstanden til visse hindringer.
Studiet av ekkolokalisering signalbehandling av hjernen av hvaler og flaggermus ved nevrovitenskap har særlig tillatt oss å bedre forstå hvordan dyr skille objekter av interesse i et komplekst miljø og bakgrunn, via ekkoene de mottar (gjennom hørsel) og en prosess som kalles "temporal bindende " . Disse mekanismene kan "føre til intelligente ekkolodd- og radarteknologier" ifølge en artikkel i Journal of Experimental Biology;
Flere prosjekter tar sikte på å reprodusere ekkolokaliseringssystemet som brukes av flaggermus. Slik ble " Bat-Bot " opprettet innenfor CIRCE-prosjektet til Information Society Technologies (IST).
Ekkolokalisering gjør det mulig å bestemme avstanden fra hindringen, etter den tid som har gått mellom lydens utslipp og oppfatningen av ekkoet. Senderen med to ører måler avstanden mellom de to mottakene og trekker målets retning.
Ekkolokalisering gir informasjon om størrelsen, etter intensiteten av ekkoet (jo mindre mål, desto mindre lyd reflekterer det) og varigheten av ekkoet (et stort mål gir ikke et veldig klart ekko, men et lengre ekko som mottak fra deler lenger og lenger fra målet).
Ved å måle dopplerforskyvningen , gir den også informasjon om målets relative radiale hastighet i forhold til senderen.
Til slutt forvrenger hver type mål karakteristisk ekkoet, som gjør at senderen kan bestemme dens natur; Spesielt vingeslagene til insekter betegner deres tilstedeværelse i ekkoet.
Avhengig av bruken er det ikke de samme typene skrik som brukes, og spesielt ikke de samme frekvensene .
Ekkolokalisering er begrenset på flere måter: