Ekolokasyon sıkışması - Echolocation jamming

Ekolokasyon (veya sonar) insan gibi hayvan sistemleri radar sistemleri, olarak bilinen girişime karşı hassastırlar ekolokasyon sıkışması veya sonar sıkışması. Sıkışma, hedef olmayan sesler hedef ekoları etkilediğinde meydana gelir. Sıkışma amaçlı veya kasıtsız olabilir ve yankı sisteminin kendisinden, diğer yankılanan hayvanlardan, avlardan veya insanlardan kaynaklanabilir. Ekolokasyon yapan hayvanlar, sıkışmayı en aza indirmek için gelişti; ancak, ekolokasyondan kaçınma davranışları her zaman başarılı değildir.

Kendi kendine sıkışma

Ekolokasyon yapan hayvanlar kendilerini çeşitli şekillerde sıkıştırabilir. Örneğin yarasalar doğadaki en yüksek seslerden bazılarını üretirler.[1] ve sonra yaydıkları seslerden yüzlerce kez daha zayıf olan yankıları hemen dinlerler.[2] Kendilerini sağır etmekten kaçınmak için, bir yarasa ekolokasyon emisyonu yaptığında, yarasanın orta kulağındaki küçük bir kas ( stapedius kas) adı verilen küçük kemiklere kenetlenir kemikçikler normalde sesler arasındaki sesleri yükselten kulak davul ve koklea.[3] Bu, yarasanın bu süre zarfında duyduğu seslerin yoğunluğunu azaltır ve hedef ekolara karşı işitme hassasiyetini korur.

Bir hayvan, örneğin yakındaki bir nesneden bir yankı geri döndüğünde hala ses çıkarıyorsa sıkışma meydana gelebilir. Yarasalar, av ararken veya gezinirken 3-50 ms'lik kısa sesler üreterek bu tür sıkışmalardan kaçınırlar.[4] Yarasalar, yaklaştıkları hedefleri yeniden konumlandırırken kendi kendine sıkışmayı önlemek için 0,5 ms'ye kadar kademeli olarak daha kısa sesler üretir.[5] Bunun nedeni, yakındaki hedeflerden gelen yankıların, uzak hedeflerden gelen seslerden daha erken yarasa geri dönmesidir.

Yankı yapan bir hayvan arka arkaya birçok ses çıkardığında ve yanlış yayıma bir yankı verdiğinde başka bir sıkışma biçimi meydana gelir. Bu tür bir sıkışmayı önlemek için, yarasalar tipik olarak bir sonraki sesi çıkarmadan önce ekoların olası tüm hedeflerden geri dönmesi için yeterli süre beklerler. Bu, yarasa bir böceğe saldırdığında açıkça görülebilir. Yarasa, giderek daha kısa zaman aralıklarıyla sesler üretir, ancak seslerin hedefe gidip gelmesi için her zaman yeterli zaman tanır.[6] Yarasaların bu sorunun üstesinden gelmenin bir başka yolu, benzersiz zaman-frekans yapılarına sahip ardışık sesler üretmektir.[7] Bu, yarasaların aynı anda birden fazla emisyondan yankıları işlemesine ve zaman-frekans işaretini kullanarak emisyonuna doğru bir yankı atamasına olanak tanır.

Diğer ekolokasyon sistemleri tarafından sıkışma

Sevmek elektrikli balık, yankılanan hayvanlar, yakın çevrede sinyal yayan aynı türden diğer hayvanlardan gelen parazitlenmeye karşı hassastır.[8] Bu tür sıkışmalardan kaçınmak için, yarasalar bu sıkışmayı önlemek için elektrikli balıklar tarafından da kullanılan bir strateji kullanır: sıkışma önleme yanıtı (KAVANOZ).[8] Bir kavanozda, hayvanlardan biri veya her ikisi de seslerinin frekansını diğer hayvanın kullandığından farklı bir şekilde değiştirir.[8][9] Bu, her bir hayvana, sıkışmanın olmayacağı benzersiz bir frekans bant genişliğine izin verme etkisine sahiptir. Yarasalar bu ayarı çok hızlı bir şekilde, genellikle 0,2 saniyeden daha kısa sürede yapabilir.[9]

Büyük kahverengi yarasalar yankılanan başka bir büyük kahverengi yarasayı takip ederken bir süre sessiz kalarak sıkışmayı önleyebilir.[10] Bu bazen sessiz yarasanın rekabetçi yiyecek arama koşullarında bir avı yakalamasına izin verir.

Av tarafından sıkışma

Güve Bertholdia trigona yırtıcı hayvanının yankısını bozduğu bilinen doğadaki tek hayvandır

Birçok kaplan güveleri Yarasaların avlarına saldırırken kullandıkları yankı çağrılarına yanıt olarak ultrasonik tıklamalar üretir.[11] Çoğu kaplan güvesi türü için bu tıklamalar yarasaları, güvelerin kendilerini tatsız yapan toksik bileşiklere sahip oldukları konusunda uyarır.[12] Ancak kaplan güvesi Bertholdia trigona yarasa ekolokasyonunu engellemek için çok yüksek hızda (saniyede 4.500'e kadar) tıklama üretir.[13] Sıkışma, yarasalara karşı şimdiye kadar belgelenmiş en etkili savunmadır ve sahada yarasa yakalama başarısında on kat düşüşe neden olur.[14]

Tarih

Güvelerin sıkışık yarasa ekolokasyonu olasılığı, 1965'te Dorothy Dunning ve Kenneth Roeder tarafından yayınlanan bir deney raporunda ortaya çıktı.[15] Yarasalar havada fırlatılan yemek kurtlarını yakalamaya çalışırken güve tıklamaları bir hoparlör aracılığıyla çalındı. Güve tıklamaları yarasaların yemek kurtlarından uzaklaşmasına neden oldu, ancak konuşmacı aracılığıyla çalınan ekolokasyon çağrıları, yazarların güve tıklamalarının yarasaları caydırdığı sonucuna varmalarına neden oldu. Bununla birlikte, daha sonra, güve kliklerinin doğal olmayan bir seviyede çalındığı, bu sonucu geçersiz kıldığı belirlendi.[16]

Sonraki yıllarda, Dunning, güve tıklamalarının bir uyarı işlevi gördüğünü göstermek için başka deneyler yaptı.[16] Yani, yarasalara güvelerin toksik olduğunu, çünkü birçok güvenin tırtıl olarak ev sahibi bitkilerinden toksik kimyasallar biriktirip erişkinlik boyunca dokularında tuttuğunu bildirirler. Roeder, Dunning’in bulgularını kabul etti.[17]

James Fullard ve arkadaşları 1979'da bulguları yayınladılar.[18] ve 1994[19] güve kliklerinin akustik özelliklerine dayanan sıkışma hipotezi lehine tartışırken, bu hipotez o dönemde literatürde hala yaygın olarak tartışılıyordu.[12][20][21]

1990'larda, bir platformda ekolokasyon görevleri gerçekleştiren yarasalara tıklama yayını yapan deneyler yapıldı.[22] ve nörofizyolojik yöntemlerle[23] Karıştırma için makul bir mekanizma göstermek için. Araştırmacılar, çoğu kaplan güvesinin yarasa sonarını sıkıştırmak için yeterli ses üretmediği sonucuna vardı.

Güvelerin reçel yarasalarını kesin olarak gösteren ilk çalışma, 2009 yılında Wake Forest Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından yayınlandı.[13] Bu çalışmada, büyük kahverengi yarasalar, avı tıklama konusunda daha önceden deneyimleri olmamasını sağlamak için esaret altında yetiştirildi ve kapalı bir uçuş odasında tavana bağlı ince bir çizgiye bağlı güvelere saldırmak için eğitildi. Dokuz gecelik bir deney boyunca yarasalar, tıklama yapmayan kontrol güvelerine saldırdılar. Bertholdia trigona - olağanüstü tıklama yetenekleri nedeniyle seçilen güveler. Sessiz kontrollere kıyasla yarasalar, tıkırdayan güveleri yakalamada önemli zorluklar yaşadılar ve B. trigona Fırsatı bulduklarında güveler, böylelikle kliklerin yarasaların zehirliliklerini uyardığı hipotezini çürüttü. Güve tıklamaları ayrıca yarasaların ekolokasyonunun klişeleşmiş modelini bozarak tıklamaların sıkışma işlevini onayladı.

İnsanlar hayvanları sıkıştırıyor

İnsanlar kasıtlı veya kazara ekolokasyon yapan hayvanları sıkıştırabilir. Yarasaları binalardan veya köprülerden dışlamak veya yarasaları çok sayıda ölümün meydana geldiği rüzgar türbinlerinden uzak tutmak için akustik sıkışma caydırıcıları geliştirmek için son zamanlarda çabalar sarf edilmiştir.[24] Bu caydırıcıların küçük bir alanda yarasa aktivitesini azalttığı gösterilmiştir. Bununla birlikte, yarasaları rüzgar türbinlerinden uzak tutma gibi uygulamalar için akustik caydırıcıları büyük hacimlere çıkarmak, yüksek atmosferik zayıflama nedeniyle zordur. ultrason.

Referanslar

  1. ^ Surlykke, A; Kalko, EK (2008). "Ekolokasyon yapan yarasalar avlarını tespit etmek için yüksek sesle haykırıyor". PLOS ONE. 3 (4): e2036. Bibcode:2008PLoSO ... 3.2036S. doi:10.1371 / journal.pone.0002036. PMC  2323577. PMID  18446226.
  2. ^ Kick, S. A .; J. A. Simmons (1984). "Yarasanın sonar alıcısında otomatik kazanç kontrolü ve ekolokasyonun nörotolojisi". Nörobilim Dergisi. 4 (11): 2725–37. doi:10.1523 / JNEUROSCI.04-11-02725.1984. PMC  6564721. PMID  6502201.
  3. ^ Henson OW, Jr (1965). "Yankı bulan yarasalarda orta kulak kaslarının aktivitesi ve işlevi". Fizyoloji Dergisi. 180 (4): 871–887. doi:10.1113 / jphysiol.1965.sp007737. PMC  1357428. PMID  5880367.
  4. ^ Griffin, Donald R .; Webster, Frederic A .; Michael, Charles R. (1960). "Uçan böceklerin yarasalar tarafından yankılanması". Hayvan Davranışı. 8 (3–4): 141–154. CiteSeerX  10.1.1.588.6881. doi:10.1016/0003-3472(60)90022-1.
  5. ^ Thomas, Jeanette A .; Moss, Cynthia F .; Vater, Marianne, eds. (2004). Yarasalarda ve yunuslarda ekolokasyon. Chicago: Chicago Press Üniversitesi. s. 22–26. ISBN  978-0226795980.
  6. ^ Elemens, Coen P. H .; A. F. Mead; L. Jakobsen; J. M. Ratcliffe (2011). "Süper Hızlı Kaslar, Ekolojik Konum Belirleyen Yarasalarda Maksimum Çağrı Hızını Ayarladı". Bilim. 333 (6051): 1885–1888. Bibcode:2011Sci ... 333.1885E. doi:10.1126 / science.1207309. PMID  21960635. S2CID  20477395.
  7. ^ Hiryu, S .; Bates, M.E .; Simmons, J. A .; Riquimaroux, H. (2010). "FM yankılanan yarasalar, dağınıklıkta yayın yankısı belirsizliğini önlemek için frekansları değiştiriyor". Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. 107 (15): 7048–7053. Bibcode:2010PNAS..107.7048H. doi:10.1073 / pnas.1000429107. PMC  2872447. PMID  20351291.
  8. ^ a b c Ulanovsky, N .; Fenton, M. B .; Tsoar, A .; Korine, C. (2004). "Yankılanan yarasalarda sıkışma önleme dinamikleri". Kraliyet Topluluğu B Bildirileri: Biyolojik Bilimler. 271 (1547): 1467–1475. doi:10.1098 / rspb.2004.2750. PMC  1691745. PMID  15306318.
  9. ^ a b Gillam, E. H; Ulanovsky, N .; McCracken, G.F (2007). "Biyosonarda hızlı sıkışma önleme". Kraliyet Topluluğu B Bildirileri: Biyolojik Bilimler. 274 (1610): 651–660. doi:10.1098 / rspb.2006.0047. PMC  2197216. PMID  17254989.
  10. ^ Chiu, C .; Xian, W .; Moss, C.F (2008). "Sessizlik içinde uçmak: Ekolokasyon yapan yarasalar, sonar sıkışmasını önlemek için ses çıkarmayı durdurur". Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. 105 (35): 13116–13121. Bibcode:2008PNAS..10513116C. doi:10.1073 / pnas.0804408105. PMC  2529029. PMID  18725624.
  11. ^ Barber, J.R. (2006). "Simüle edilmiş yarasa saldırısına kaplan güvesi tepkileri: zamanlama ve görev döngüsü". Deneysel Biyoloji Dergisi. 209 (14): 2637–2650. doi:10.1242 / jeb.02295. PMID  16809455. S2CID  11687445.
  12. ^ a b Hristov, N. I; W. E. Conner (2005). "Sağlam strateji: yarasa-kaplan güvesi silahlanma yarışında akustik aposematizm". Naturwissenschaften. 92 (4): 164–169. Bibcode:2005NW ..... 92..164H. doi:10.1007 / s00114-005-0611-7. PMID  15772807. S2CID  18306198.
  13. ^ a b Corcoran, Aaron J .; J. R. Barber; W. E. Conner (2009). "Kaplan güvesi yarasa sonarını sıkıştırıyor". Bilim. 325 (5938): 325–327. Bibcode:2009Sci ... 325..325C. doi:10.1126 / science.1174096. PMID  19608920. S2CID  206520028.
  14. ^ Corcoran, Aaron J .; W. E. Conner (2012). "Sahada sonar sıkışması: benzersiz bir av savunmasının etkinliği ve davranışı". Deneysel Biyoloji Dergisi. 215 (24): 4278–4287. doi:10.1242 / jeb.076943. PMID  23175526. S2CID  16169332.
  15. ^ Dunning, D. C .; Roeder, K. D. (1965). "Güve Sesleri ve Yarasaların Böcek Yakalama Davranışı". Bilim. 147 (3654): 173–174. Bibcode:1965Sci ... 147..173D. doi:10.1126 / science.147.3654.173. PMID  14220453. S2CID  12047544.
  16. ^ a b Dunning, Dorothy C. (1968). "Güvelerin Uyarı Sesleri". Tierpsychologie için Zeitschrift. 25 (2): 125–138. doi:10.1111 / j.1439-0310.1968.tb00008 (etkin olmayan 2020-11-11). PMID  5693332.CS1 Maint: DOI Kasım 2020 itibarıyla etkin değil (bağlantı)
  17. ^ Roeder Kenneth D. (1967). Sinir hücreleri ve böcek davranışı (Rev. ed., 1. Harvard Univ. Press Paperback ed.). Cambridge, Mass [u.a.]: Harvard Üniv. Basın. ISBN  978-0674608016.
  18. ^ Fullard, James H .; Fenton, M. Brock; Simmons, James A. (1979). "Yarasa ekolokasyonunun sıkışması: arctiid güvelerin tıklamaları". Kanada Zooloji Dergisi. 57 (3): 647–649. doi:10.1139 / z79-076.
  19. ^ Fullard, JH; Simmons, JA; Yelkenci, PA (1994). "Sıkışan yarasa ekolokasyonu: dogbane kaplan güvesi Cycnia tenera, büyük kahverengi yarasa Eptesicus fuscus'un son saldırı çağrılarına yaptığı tıklama sayısı". Deneysel Biyoloji Dergisi. 194 (1): 285–98. PMID  7964403.
  20. ^ Surlykke, Annemarie; Miller, Lee A. (1985). "Arktiid güve tıklamalarının yarasa ekolokasyonu üzerindeki etkisi; karışma mı uyarı mı?" Karşılaştırmalı Fizyoloji Dergisi A. 156 (6): 831–843. doi:10.1007 / BF00610835. S2CID  25308785.
  21. ^ Ratcliffe, J. M .; J. H. Fullard (2005). "Yankılanan yarasalara karşı kliklerin uyarlanabilir işlevi: deneysel ve sentetik bir yaklaşım". Deneysel Biyoloji Dergisi. 208 (24): 4689–4698. doi:10.1242 / jeb.01927. PMID  16326950. S2CID  22421644.
  22. ^ Miller, Lee A. (1991). "Arctiid güve tıklamaları, büyük kahverengi yarasalar olan Eptesicus fuscus'u yankılamada menzil farkı ayrımının doğruluğunu azaltabilir". Karşılaştırmalı Fizyoloji Dergisi A. 168 (5): 571–579. doi:10.1007 / BF00215079. PMID  1920158. S2CID  24284623.
  23. ^ Tougaard, J .; Casseday, J. H .; Covey, E. (1998). "Arktiid güveler ve yarasa ekolokasyonu: geniş bant tıklamaları, büyük kahverengi yarasanın lateral lemniscusunun çekirdeklerindeki işitsel uyaranlara sinirsel tepkilere müdahale eder". Karşılaştırmalı Fizyoloji Dergisi A. 182 (2): 203–215. doi:10.1007 / s003590050171. PMID  9463919. S2CID  20060249.
  24. ^ Szewczak, J. M .; E. Arnett (2007). "Rüzgar Türbinlerinden Yarasa Ölümlerini Azaltmaya Yönelik Potansiyel Akustik Caydırıcının Saha Testi Sonuçları" (PDF). Yayınlanmamış Rapor.

Dış bağlantılar