Радіолокація і кажани

Можна подумати, що немає нічого спільного між радіолокатором і кажаном, між апаратом, яким пишається техніка XX століття, і маленьким звірятком з великими крилами. Однак це не так.

Кажани - дуже своєрідні тварини. Вони водяться головним чином на півдні. Це нічні жителі. Вдень вони сплять, а як тільки зникне сонце, вилітають зі своїх укриттів. Такий спосіб життя крилатих тваринок утруднював спостереження за ними, і про них складали легенди.

Кажани мають гострий слухом. Він допомагає їм полювати за комахами по звуку. Вони мають дуже великі вуха і рот.

Вуха кажанів надзвичайно рухливі. Почувши найменший шум, миша піднімає їх і вслухається, а при сильному шумі швидко відгинає назад.

Давно помічено, що кажани можуть літати в повній темряві, що не натикаючись на перешкоди. Півтори сотні років тому один вчений натураліст вирішив з'ясувати, що ж допомагає їм орієнтуватися в темряві.

Він заліпив кажана очі і пустив її в темну кімнату. Засліплена миша літала повз перешкод, спритно огинаючи їх.

У перегородці зробили отвір. Миша майстерно пролетіла крізь нього. Кімнату перетягнули уздовж і поперек дротом, обвішаної дзвіночками. Позбавлена ​​зору, миша годинами літала по кімнаті і ні разу не зачепила за дріт; дзвіночки мовчали.

Провели досвід з іншого мишею - повторилося те ж саме. Тоді покрили миша лаком. Позбавлена ​​дотику, вона як і раніше літала по кімнаті, не наштовхуючись на дріт.

Миша черзі позбавляли кожного з органів почуттів. Це аніскільки не впливало на політ: вона літала так само впевнено.

Нарешті їй заткнули вуха. Вона злетіла, і відразу ж по кімнаті задзвонили дзвоники. Миша втратила орієнтування і металася, натикаючись на перешкоди. Стало ясно, що слух, найтонший слух, дозволяє миші облітати перешкоди, які зустрічаються на шляху.

Але як же проводиться така точна орієнтування? Де той джерело звуку, який допомагає миші в її майстерному польоті? Жоден біолог не міг на це відповісти. Таємниця кажанів довго залишалася нерозгаданою.

У 1920 році було висловлено припущення, чи не видають чи миші особливий звук, не чутний людиною. У той час, коли проводилися перші досліди з кажанами, ніхто про це не здогадувався. Тоді не знали про існування ультразвука, який добре вивчений в даний час.

Якщо число коливань частинок повітря більше 20 тисяч в секунду, людина такий високий тон почути не може. Це і є ультразвук. Те, що ми чуємо, - лише невелика частина тих звуків, які існують в природі.

У 1942 році біологи знову піддали випробуванню кажанів. Але тепер вони вже були озброєні досягненнями науки XX століття. Біологи не тільки повторили всі старі досліди, але і доповнили їх тим, що зав'язували миші рот. Це діяло на неї точно так же, як і позбавлення слуху.

Припущення про ультразвук починало підтверджуватися. Але наука вимагає абсолютно чітких, неспростовних доказів. Якщо ультразвук почути не можна, вчені вирішили його побачити і за допомогою особливої ​​апаратури записали на стрічку. На ній відбилися сліди коливань дуже високої частоти.

Коли їх підрахували, виявилося, що миша видає звук надзвичайно високого тону - від 25 тисяч до 70 тисяч звукових коливань в секунду.

Після копітких дослідів з'ясувалося, що кажан видає звук і сама ж сприймає його після відображення від перешкод.

Запис ультразвуку, видаваного кажаном, розкрила, як миша користується своїм апаратом для орієнтування. Виявилося. що миша видає ультразвук з перервами.

Радіолокація і кажани

Ультразвукове відлуння попереджає кажана про перешкоду на її шляху

Після дуже короткого «вигуку» вона замовкає. Потім «кричить» знову і знову замовкає. Таких вигуків вона видає в секунду близько десяти перед зльотом, близько тридцяти в польоті і близько шістдесяти, коли підлітає близько до перешкоди.

Черговий вигук робиться відразу ж після того, як повернеться відбитий звук. Чим коротше шлях до перепони, тим швидше повертається відлуння і тим частіше скрикує миша. Очевидно, за частотою цих вигуків вона і відчуває відстань до перешкоди.

Летюча миша користується звуковими хвилями майже так само, як в радіолокації користуються радіохвилями. Це своєрідний локатор із застосуванням ультразвуку.

Чутний людиною звук для такої мети не підходить. Він не має тих властивостей, якими володіє ультразвук. Ультразвукові хвилі дуже короткі, тому їх надзвичайно легко посилати вузьким пучком. До того ж вони добре відбиваються від незначних перешкод і дають відображення навіть від дроту і гілок. А це як раз необхідно для того, щоб виявити найдрібніші перепони, відрізнити їх одну від одної і визначити напрямок.

Коли миша знаходиться в польоті, її рот діє, як звуковий «прожектор». Він ніби «висвітлює» шлях вузьким звуковим пучком. Величезні вушні раковини миші направляються в ту ж сторону і ловлять відбитий ультразвук.

Така розвідка звуком працює чудово. Якщо шлях вільний, миша летить прямо, якщо ж на шляху перешкода, миша почує це і зверне в сторону. Гранична дальність, на якій миша відчуває перешкоду, близько 25 метрів.

Але є перешкоди, які вона все ж виявити не може. Біологи часто спостерігали, що миша, майстерно облітає в темряві всі перепони, наштовхувалася на людську голову. Це викликало повне здивування, але тепер можна пояснити таке дивне поведінка миші.

Волосся, дуже сильно поглинаючи ультразвук, не дають відображення. А раз немає луни, перешкода не виявляється і миша легко може наштовхнутися на людську голову. Однак в житті кажанів це трапляється рідко, вони з успіхом користуються природним звуковим локатором в своїх нічних польотах.

Джерело: Ф. Честнов - "В світі радіо", 1954р.

Схожі статті