Како го прави човекот во сигналите на делфинот echolocation

Делфин има недостижна за локација вештачки уреди хидролокатор ефикасност. Тој lotsiruetsja топчиња кои паднале во водата на растојание 15m- концепти на големината на ист облик, кои се разликуваат по неколку проценти, нивното материјално се разликува како томограф детали за внатрешната структура на објекти во вода или во слој од кал, нивната форма и други параметри, открива риба за јадење три километри, и се разликува од оној кој не оди во храната.

Ова се постигнува преку систем на совршенство хидролокатор-мозокот. Бројката покажува високо шематски структура функционирање делфинот хидролокатор.

Видео: Orcas покаже во Флорида

Со echolocation сигнали на делфините, научниците беа во можност да дознаам како овие морски цицачи "гледаат" лице во водата. Сонар сигнали запишуваат подводни микрофони беа трансформирани во слики. Таа е пријавена од страна на Daily Mail.

И ова е како тоа изгледа ...

Студијата беше спроведена во делфинариум во Порто Aventuras (Quintana Roo, Мексико). Нуркач Џим МекДона (Џим МекДона) се стави на ремен тежина и активно издишаниот воздух. Беше одлучено да не се користи опрема за нуркање, како меурчиња од тоа ќе влијае на исходот на експериментот. Сигналите (микрофон снимени на ехо сигнали од делфинот насочени кон МекДона) биле пренесени во британскиот научник Џон Стјуарт Рид (Џон Стјуарт Рид) - физика CymaScope апарат слики специјалист звучни творец.

Основниот принцип на уредот - трансформација на звук вибрации со флуктуации на вода. Во прво време, научниците натоварен редоследот на ултразвучни echolocation делфинот сигнали CymaScope, ставајќи го фотоапаратот во режим на видео репродукција. На површината на водата, видоа некоја чудна форма. Потоа тие ја загубија назад видео, рамка со рамката, и по некое време видов нејасна силуета на еден човек. Компјутерска обработка на сликата, донесе нови делови (особено, истражувачите беа во можност да се види на тежина појас МекДона).

Претходно (во 2012 година) со ист метод биолози сфатиле како животни гледаат на неживи објекти.

Така, echolocation овозможува делфини "види", не само сенки на предмети, но контурите на површината. "Сметаме дека делфините можат да го користат звук-визуелниот јазик - јазикот на слики, кои тие ги делат со друг (echolocation сигнали кодирање слики - забелешка". "Lenta.ru)", - вели авторот на студијата Џек Kassevits (Џек Kassewitz).

И сега ајде да ги испита деталите како тоа функционира.

Видео: Роснефт истражуваат офшор Црното Море

Носната канал (1) се протега од носна дупка лесно да се поврзе три пара на воздушни перничиња (2) создава празнина опкружен со систем на радијална мускули.

Мембрани се наоѓа на раскрсницата на кеси со премин назална, кога дува од лево на кесата на десно или обратно воздухот генерира ултразвучни вибрации кои се насочени преку рефлектор (3), кој е параболичен вдлабнатина во предниот дел на черепот и акустична леќа (4) што претставуваат формирање на масни опкружен од страна на мускулите систем, доколку е потребно, го менува својот облик и, оттука, на фокусна должина.

Оваа произведува ултразвучни зраци (5), зачестеноста и моделот Насоченост на кои може да се разликуваат. Се наоѓа објект 6 растура зрачење инцидентот на неа и се смета од страна на системот за антена во три области (7) се организира на кожата и мандибуларните rastruma delfina.Eti акустично поле формирана рецептори на кожата со густина на распределба на околу 600 единици на 1 квадратни сантиметри и да се, всушност, просторни холографски приемниот систем.

Оваа шема е чисто произволни. Актуелната форма на неговите елементи е многу потешко. Сепак, на екранот на овие анатомски детали ќе го комплицираат само разбирање на принципот на системот.

Дозволете ни да се направи мала дигресија. Брзината на движење на делфин во вода може да достигне velichiny50-60 km / h, што е многу поголем од потенцијалните мускулна енергија. За прв пат овој факт, истакна Џон Греј.

Тој откри дека рационализација солидна идентичен со големината и обликот на делфин ќе треба да поминат за да се надмине за седум пати повеќе капацитет на отпорност на вода, од оној што го има.

Овој факт, кој подоцна го доби името на "Парадоксот на Греј", се должи на фактот дека коефициентот на влечење во ламинарен проток се значително пониски отколку во турбулентни.

Објасни парадоксот Греј особено структурата и функционирањето на кожата со хидрофобни и амортизацијата својства, како и механизам на моторот како што е кожата, и целото тело на делфинот.

Прво на сите, на површината на кожата е целосно мазни и има hydrophobe-состојба на материјата (каде делфинот се јавува, без никакви капки вода на кожата). Мазност на површината е обезбедена од страна постојано ажурирање, sloughing на мртвите дела, која штити од fouling, карактеристична за морски занает и многу жители на морињата. Ова е првата фаза заштита која обезбедува минимум триење коефициент.

Во втората фаза се обезбедува заштита калење медиум воден фино скала пулсирања притисок прогностички формирање на турбуленции.

За таа цел, на епидермисот се состои од два слоја: надворешниот тенок и лежи под или spinous никне. Никне spinous слој вклучува еластични брадавиците дермисот со кои се обезбедува сигурен ангажман со апсорбер - слој на маст, исполнети густа плексус на колаген и еластин влакна.

На првата и втората фаза - пасивна.
Под масен слој е слој на развиен систем на поткожното мускулите и крвните садови. Ова е трето ниво на заштита.

Автор е на книгите третата фаза заштита е како што следува. Важен услов за одржување на ламинарни (irrotational проток) е присуството на лонгитудинални негативни градиент на притисокот, кој го спречува формирање на vortices. Откако во било која локација во кожата има тенденција да формира позитивен градиент muskulaturny заситен со крв слој веднаш го менува обликот на површината на делфинот тело во соодветна позиција, како што ја елиминира оваа тенденција. Ова е активна мускулно-хидраулични заштита.

Информации за областа притисокот даде на соодветните рецептори, кои го покриваат целото тело на делфин. Еден допир рецептори кај животните и луѓето се на косата. Делфин, изгуби косата во текот на својата еволуција, се трансформира она што остана од нив во овие рецептори. Поле давање водата тече околу ните анализирани соодветните делови на мозокот и дава наредби на автономниот нервен систем, систем за контрола, мускулите и крвните садови.

Истата улога во одржувањето на ламинарен проток низ телото на делфинот игра неговата опашка дел, кој движење создава градиент негативен притисок. Ова е четврто ниво на заштита.

Кога делфинот е потребно за да се постигне највисоката можна брзина, на пример, пред скок во височина, што се состои од "afterburner", вртење на кожата во дополнителен мотор. Со голема брзина снимањето јасно да се види како делфин телото тече во насока попречно опашка "жлебови" испакнатини на кожата која е дополнителен механизам пропелер.

Така, сите на делфинот е моторот на највисок степен на совршенство, способноста да се движи со голема брзина, додека се во сосема ламинарен проток.

Ова значи дека, меѓу другото, дека тој немал тек и бучава, која е толку богата со морските инженеринг објекти.

И сега, заврши со што се повлече и да се врати на хидролокатор, знаејќи дека делфините се движи без создавање хидродинамиката бучава.

Сите човечкото тело е покриено со густа мрежа на допир рецептори. Рецептори допир и притисок (mechanoreceptors) во човечката кожа повеќе од 600 илјади. Ова Pacini и Meissner крвни зрнца и дискови на Меркел.

Mechanoreceptors гледаат, вклучувајќи вибрациите и бучавата. Вториот не е нивната главна цел - за оваа намена има уши. Сепак, постојат случаи кога детето глувите лица, ставајќи рацете на маса или стави нозете на подот, да слушате музика.

Делфини mechanoreceptors, очигледно, многу повеќе од еден човек. Во процесот на еволуција, тие се претвори во многу илјадници подводни микрофони, која го покрива целото тело на делфин. Како резултат на тоа, површината на делфинот тело е високо развиена мултифункционален уред антена работат во фреквентен опсег од неколку херци до 200 kHz со многу ниско ниво на бучава и произведува или единствен апарат анализа - мозокот.

Со други зборови, сите делфинот тело - совршен акустичен око, кои можат да работат и во активен и во пасивен режим со видливост и способноста да се концентрира на максимална резолуција во посакуваната насока.

Разликата помеѓу оптички и акустички око е само дека во првиот случај, анализа на податоци се врз основа на законите на геометриската оптика, а вториот - врз основа на акустична закони холографија.

систем на објективот е само информации кои можат да се добијат од еден од рецепторите, тоа е амплитудата на звучниот притисок. Системот на холографски слики се користи како амплитуда и фаза. Од холографски антена носи многу информации од секоја од рецептор, како резултат на сликите се повеќе информативни. Покрај тоа, од рецептори покрие целото тело на делфин, т.е. антена има максимална големина, резолуција, и тоа има максимален можен вредност.

Врз основа на горенаведеното, сметаме дека општата шема на делфинот хидролокатор систем.

Делфин како приемен емитуваат gidroakusticheskayasistema.

Првиот потсистем - ушите (1), надополнета од страна на трети приемниот уред - на долната вилица. Таа обезбедува, во целина, на приемот на сигнали за комуникација, но исто така, обезбедува функции на подводната ситуација.

Вториот потсистем - сите видови на звуци во опсег од 10 Hz - 196 kHz. Нејзината површина емисија (2).

Третиот подсистем - систем на краток опсег хидролокатор работи во зоната (3) и користи најмногу висока фреквенција хидролокатор signaly.Te истиот рецептори кои се шират со голема густина на предната страна со помала густина се наоѓа на површината на целото тело и форма на делфин со повеќе широкопојасни хидролокатор антената со кружни шемата на зрачење (4).
Овој потсистем обезбедува покриеност холографски добивањето подводни животната средина, кои работат и во активниот и пасивниот режим, како и надополнува работата на првата потсистем.

Делфин може да се согледа звуци како фреквенција која не е во состојба да се игра, за разлика од копнени цицачи и луѓето, кои го слушаат звуци, но како фрекфенција која се објават.

Делфин хидролокатор има неколку информации системи делумно се преклопуваат и работни parallelno.Razdelenie влезните информации, и ко-обработка се врши во кабелот за напојување, во реално време.

Видео: Ѓубре влезе во колиба подземјето

Така, значително подобрување во односот сигнал / шум и насочен прием соединение, обезбедување на високо просторна резолуција со видливост, која се одржува и во активен и пасивен режим, кој е недостапен за опремата.

Добиените информации е кодиран од страна на мозокот, очигледно во форма на четири-димензионален слики (три просторни и една фреквенција).
За делфинот информации хидролокатор канал е многу повеќе од визија за лице. Другите сетила игра споредна улога.

Она што го прави делфинот користење на нивните хидролокатор систем?

Тој гледа на површината, види дното со сите детали за неговата структура, вклучувајќи ги и деталите од основните слоеви на резервоар карпи гледа објекти лежат на дното, вклучувајќи лежи длабоко во Ile-видите карактеристиките на секој објект, неговата големина, облик, материјал карактеристики, внатрешен уред.

Тој не може да "кажат" за секој посебен предмет, доколку претходно не го видел. Но, ако постојат два слични еден на друг објект, тоа е во одредена обука, може да се разликуваат една од друга со некој параметар: големината, обликот, материјалот, на на-Licia празнини во внатрешноста, големината и обликот на овие празнини, итн

Ги гледа сите околу него пловечки објекти (во принцип, како што се "периферна визија") и ако нешто му се заинтересирани, се концентрира на сериозноста на сонично неговата визија. Патем, кога делфинот пливање или сакаат да видат нешто, тоа го прави движењата на главата, многу слично на движењата на лицето на учениците во слични ситуации.

А неколку едноставни примери. Делфинот discerns две сосема идентични во форма и големина на субјектот, но направи еден - на челик, други - на две идентично третирани latuni- солидна челик топка, кои се разликуваат во дијаметар од 2-3% - два идентични запечатени со дебели ѕидови шуплив цилиндер, со празнина која делумно исполнета со вода, ако разликата на нивоата на водата во нив ко-stavlyaet 3-4 милиметри, и така натаму.

Посложени пример. Ако водата е лебдат неколку луѓе, меѓу нив и во знак на делфинот, делфинот ќе пливаат со него ако блискост има позитивна конотација. Ако пливање во исто време, дури и во голема далечина, неколку познати луѓе, обучен делфинот ќе пливаат во случај на добивање команда на точно, на кои ќе им се даде.

Како се случи ова? Секој објект е подводен хидролокатор трансформатор полиња во околниот простор. Во некои фреквенции преовладува гледа бран инцидентот на објектот на некои - апсорпција. Фаза промена се случува и се менува областа мешање структура, предмет на апсорбираната акустична енергија ги reradiated на сопствените резонантната фреквенции, итн

Секој делфинот хидролокатор емитираат радар пулсот се гледа од објектот содржи информации за својата позиција, големина и облик (во агол и времето на пристигнување на ехо бранови). Енергијата на пулсот има форма на функцијата делта, го стимулира целиот спектар на природни резонантни фреквенции на објектот, кој создава уникатно акустично сликата.

Основни информации делфинот хидролокатор обезбеди активен пред (висока резолуција) и кружни (груб резолуција), како и пасивен стерео добивањето аудитивни околните акустична полиња.

Но, тоа е можно и се воведува одреден придонес за холографски систем кој работи во пасивниот режим (без сопствен осветлување) базирани на нарушување на објекти на пречки полиња на различни фреквенции, генерирани од надворешни извори како една кохерентна и широкопојасен емисија позадина.