回声定位能力在蝙蝠

蝙蝠分为大蝙蝠和小蝙蝠。除了一两个例外,大蝙蝠生活在水果和视觉。小蝙蝠主要食用昆虫,它们在机翼上的过程称为回声定位。就像前面所提到的,回声定位是一个过程,一个动物产生声音和监听回声反射的表面和对象环境。从信息中包含这些回声,动物能够感知对象及其空间关系。

与喉蝙蝠发出的声音,一个器官在经历了一定的喉咙适应使它不同寻常的有效生产紧张,高频率的声音。声音的特性随物种和特定的活动。在引人注目的一个小物件,比如飞行昆虫,发出的声音反映只有一小部分原始能量;的声音之前是进一步削弱了蝙蝠的耳朵时,必须通过空中旅行一段距离。

尽管的频率蝙蝠哭声随物种,它们的叫声通常发生在一个范围80000到30000赫兹。在大多数物种,如鼠耳蝠lucifugus和Eptesicus fuscus,哭是一个调频脉冲的声音;它开始在一个较高的频率,70000赫兹,在大约0.2秒下降到33000赫兹频率。起始频率可能有所不同,甚至在连续哭;第二个脉冲可能会在60000年开始和结束在30000赫兹。哭泣通常是最大的能量在这个频率范围内,也许在50000赫兹上面提到的物种。

如此高频率的使用是蝙蝠的声纳系统的一个基本特征。为了确定对象的本质反映了声音,听起来是必要的的波长小的关系维objects-indeed尽可能小,如果细节。

回声定位的一个重要问题就是蝙蝠能够探测反射声音,经常存在的令人不安的声音,来获取必要的信息跟踪和捕捉昆虫以及区分物体和其他环境问题。这个问题涉及到考虑首先在蝙蝠听觉机制的结构,然后他们的本质听力。

外部耳朵蝙蝠通常发育良好。在大多数物种羽片大相对于头部的大小,和在这些物种称为低语的蝙蝠,因为他们做出这样微弱的声音,这个结构是巨大的。大表面,羽片作为高效的收藏家和谐振器的高频声音。这也是自由活动,可以旋转和倾向于以不同的方式。道内导致的耳膜正如前面提到的,包含一个阀,可以减少声音的入口关闭。蝙蝠的中耳是常见的哺乳动物模式由三部分组成的小骨的chain-but结构令人印象深刻的非凡的精致的移动部件。这两个鼓膜的肌肉,然而,相对而言比较大。

蝙蝠的耳蜗也显示了一般的哺乳动物的形式,但是有可能显著变化的特殊功能是由这个耳朵。底膜不是特别发达;它是短与大多数哺乳动物相比,及其结构变化从基础到顶端才结束温和的在一定程度上。而大多数底膜,而强烈的锥形宽,窄的基底的耳蜗和附近几次更广泛的顶端,在蝙蝠只有轻微的锥度,两倍和3倍之间。蝙蝠耳蜗的另一个奇怪的特性是当地的基膜增厚的存在可能增加耳蜗结构的刚度。

的听力部分神经系统发展经历了非凡的蝙蝠。有关地区有听力相对巨大,这是符合听力的优势感官在这个动物。

蝙蝠的听力研究了电生理和行为的方法。在这个物种鼠耳蝠lucifugus耳蜗电位,电生理测量表明,在低频响应差但稳步提高到2000至5000赫兹的范围,它就会平整。超过15000赫兹有很多违规行为,但一般来说,灵敏度快速下降。标本的类似研究的结果Eptesicus fuscus是一样的吗鼠耳蝠属,虽然观察没有延伸到最低的频率。这个物种的最敏感的范围是4000到15000赫兹左右,之后有一个较快下降上频率。

行为阈值曲线Eptesicus有一个明显不同的形式。有一个快速提高灵敏度从2500到10000赫兹,但最大的灵敏度在两个峰值区域,从10000年到30000赫兹和50000至70000赫兹,分离,适度减少约40000赫兹。

还有其他特点的行为的敏感性Eptesicus对声音刺激特别感兴趣的。对音调的快速损失约40000赫兹可能是由于神经处理这些音调的失败。的低频端曲线的斜率是出人意料的陡峭,这出现在一个地区人工耳蜗的反应是通过其最大值。没有像这样一直在观察其他动物;这似乎是一个特色的蝙蝠。

当蝙蝠的耳蜗反应在其他小型哺乳动物则因为与类似的反应,例如,老鼠——是一个通用的结果相似。然而,老鼠有更好的灵敏度以这种方法,达到一定程度的特别好敏度范围从20000到60000赫兹,蝙蝠灵敏度的范围迅速脱落。如前所述,必须记住的灵敏度表示耳蜗电位是介导的外围机制,在参与中央听觉神经系统。当行为反应被认为是,然而,所做的贡献蝙蝠的中枢听觉神经系统可以欣赏:该地区最大的听觉灵敏度,扩展从10000到70000赫兹,同一地区的频率蝙蝠的回声定位叫声和一个最大的需要急性听力。

这些蝙蝠的失败表现出行为反应音调低于10000赫兹的频率也许可以解释也与他们的特殊使用的听力。这是一个地区的频率有很少或根本没有价值的回声定位。更重要的是,它往往包含各种噪声,如果听到,可能有害的这个基本的功能。它经常被观察到,蝙蝠是不容易被无关的低频的声音,即使是非常强烈的。蝙蝠这种听觉特性可能占他们的抵抗掩蔽声音。轻微程度的结构性分化的耳蜗中发现蝙蝠可能代表的另一个方面的限制他们的听力,回声定位的声谱最有用的一部分。因此,蝙蝠的耳朵,似乎这是一种相当普通的哺乳动物结构到目前为止的听觉灵敏度和色调分化程度而言,已经开发了一个特定的purpose-namely,高频声音的信号在有限的范围内。