Самооценка и любовь к себе 

Способ ориентации летучих мышей в пространстве. Как ориентируются летучие мыши. Интересные факты. известно ли вам, что

Летучая мышь

Летучая мышь может в полночь облететь темный хлев, не задев при этом ни столбов, ни стропил, ни спящих коров. Глаза летучей мыши не имеют специальных приборов ночного видения. Если бы в своих перемещениях по ночному хлеву летучая мышь надеялась на свои глаза, то пересчитала бы лбом не меньше столбов и стропил, чем мы с вами.

Как летучие мыши ориентируются в темноте?


Летучие мыши развили у себя другой путь ориентации в темноте: они прослушивают темное пространство. Они вылетают на охоту после захода солнца. В течение дня висят вверх ногами в своих домах - пещерах, в дуплах деревьев или в сенях деревенских домов, уцепившись лапками за перекладины на потолке. Большую часть дня летучие мыши приводят себя в порядок, готовясь к ночным приключениям: расчесывают коготками шерсть, тщательно вылизывают крылья.

Интересный факт: так же, как подводные лодки, летучие мыши используют для ориентации сонар, или звуковые волны, чтобы свободно перемещаться в темноте.

Почему летучие мыши охотятся по ночам?

В промежутках между этими занятиями летучие мыши дремлют. Когда наступает ночь, летучие мыши покидают свое жилище и вылетают на охоту. Одни виды летучих мышей предпочитают фрукты, другие, особенно тропические, виды - кровососущие, они нападают на птиц, коров и других животных. Но большинство летучих мышей питаются жучками и прочими насекомыми. Летучие мыши охотятся по ночам, так как темнота защищает летучих мышей от тех животных, которые могли бы съесть их самих. Кроме того, в ночных полетах их широкие, не покрытые шерстью крылья не высыхают от жарких солнечных лучей.

Материалы по теме:

Панда это медведь?

Как летучие мыши видят?

Чтобы ориентироваться в темноте, эти животные используют звук. Этим они похожи на подводные лодки, которые тоже применяют звуковые волны для навигации в мрачных глубинах океана. Летучие мыши посылают в пространство пачки звуковых волн, они испускают волны ртом или носом. Волны отражаются от окружающих предметов, обрисовывая их контуры, а мыши улавливают их своими ушами и восприни­мают звуковую (акустическую) картину окружающей обстановки, в этой – то картине они и ориентируются. Процесс такой ориентации по отраженному звуку называется эхолокация. Большие причудливые уши летучей мыши помогают ей ориентироваться в звуковой картине мира в темноте.

Интересный факт: когда летучая мышь нацеливается на добычу, она испускает звук частотой 200 биений в секунду.

Летучая мышь, оказавшаяся у вас в спальне в три часа ночи, прекрасно знает, куда лететь. Она посылает пачки звуковых волн и улавливает их отражения. Волны отражаются от кресел, дивана, экрана телевизора. От открытого окна волны отражаться не будут - значит, путь свободен, вот летучая мышь и нашла выход из западни. Звук, который испускает летучая мышь, отражается и от мелких объектов. Если добыча - вкусная муха - жужжит в комнате, летучая мышь ее найдет. Отыскивая насекомое, летучая мышь издает звук частотой 10 биений (импульсов) в секунду. Уловив отраженный сигнал, она увеличивает частоту до 25 биений в секунду, при такой частоте летучая мышь может точнее определить, где находится муха, чтобы атака оказалась удачной.

Вопреки своему названию, с обычными мышами их летучие тезки даже не родственники. В то время как обычные мыши принадлежат к отряду грызунов, мыши летучие являются представителями отряда рукокрылых, с грызунами мало пересекающегося. Но откуда пошло название «летучая мышь»? Дело в том, что летучие мыши были так названы благодаря своему маленькому размеру и писку, весьма схожему с писком мышиных грызунов.

Летучая мышь – описание, строение. Как выглядит летучая мышь?

Отряд рукокрылых, к которым собственно и принадлежат летучие мыши, особенно примечателен тем, что это, по сути, единственные млекопитающие, способные летать. Вот, правда в отряд рукокрылых входят не только летающие мыши, но еще и другие не менее летающие собратья: летающие собаки, летающие , а также фруктовые летающие мыши, отличающиеся от своих собратьев – обыкновенных летучих мышей, как своими повадками, так и строением тела.

Как мы уже упомянули, летучие мыши маленького размера. Вес самого маленького представителя этого вида, свиноносой летающей мыши, не превышает 2 грамм, а длина тела – максимально достигает до 3,3 см. По сути это один самых маленьких представителей звериного царства.

Самый большой представитель семейства летучих мышей – гигантский лжевампир, имеет массу 150-200 г, и размах крыльев до 75 см.

Разные виды летучих мышей имеют различное строение черепа, количество зубов тоже разнится и во много зависит от питания того или иного вида. К примеру, бесхвостый длиноязыковой листонос, питающийся нектаром, имеет вытянутую лицевую часть. Природа так мудро сделал, чтобы ему было куда вмещать свой длинный язык, в свою очередь необходимый для доставания пищи.

А вот летучие мыши-хищники, питающиеся насекомыми, уже имеют так званую гетеродонтную зубную систему, включающую в себя резцы, клыки и коренные зубы. Мелкие летучие мыши, поедающие еще более мелких насекомых, имеют до 38 мелких зубов, в то время как у крупных летающих мышей вампиров их всего до 20. Дело в том, что вампирам не нужно много зубов, так как они не жуют пищу. Зато у них в наличии острые клыки, делающие кровоточащую рану на теле жертве.

Традиционно у летучих мышей, причем почти всех видов, большие уши, отвечающие, в том числе, за их удивительные эхолокационные способности.

Передние конечности у летучих мышей преобразовались в крылья в ходе длительной . Удлиненные пальцы стали служить каркасом крыла. А вот первый палец с когтем остается свободным. С его помощью летающие мышки могут даже кушать, и производить различные другие действия, хотя у некоторых из них, как например, дымчатых летающих мышей он не является функциональным.

Скорость летучей мыши зависит от форм и строения ее крыла. Они в свою очередь могут быть очень длинными, или же наоборот с небольшим удлинением. Крылья с меньшим удлинением не позволяют развивать большую скорость, зато с ними можно отлично маневрировать, что весьма полезно для летучих мышей, живущих в лесу, и которым часто приходится летать среди крон деревьев. В целом скорость полета летучей мыши колеблется от 11 до 54 км в час. А вот бразильский складчатогуб, из рода бульдоговых летучих мышей, является абсолютным рекордсменом по скорости полета – он способен развить скорость до 160 км в час!

Задние конечности летучих мышей имеют характерное отличие – они развернуты в стороны коленными суставами назад. С помощью хорошо развитых задних ног летучие мыши висят вниз головой, в этом, казалось бы (как для нас) таком не удобном положении они и спят.

Летучие мыши как всякие порядочные млекопитающие, имеют хвост, который также бывает разной длины в зависимости от вида. Также они имеют тела (а порой и конечности) покрытые шерстью. Шерсть может быть ровной, лохматой, короткой или густой, опять-таки в зависимости от вида. Разнится также и окрас, обычно преобладают беловатые и желтоватые оттенки.

Гондурасская белая летучая мышь с весьма необычной раскраской – белая шерсть контрастирует с желтыми ушами и носом.

Впрочем, есть и представители летучих мышей, с телом совсем без шерсти – это две голокожые летучие мыши из Юго-восточной Азии.

Зрение у летучих мышей оставляет желать лучшего, глаза развиты плохо. К тому же они совсем не различают цветов. Зато плохое зрение с лихвой компенсируется отличным слухом, который, на самом деле, является основным органом чувств у этих животных. Например, некоторые из летучих мышей могут улавливать шелест насекомых, копошащихся в траве.

Неплохо развито у них и обаяние. Например, самки бразильского складчатогуба по запаху способны находить своих детенышей. Некоторые летучие мыши по запаху, равно как и по слуху, чуют свою добычу, также могут различать «своих» и «чужих» летучих мышей.

Как летучие мыши ориентируются в темноте

Все просто, летучие мыши «видят ушами». Ведь они обладают таким удивительным свойством как эхолокация. Как она работает? А вот так, животные испускают ультразвуковые волны, которые отражаются от предметов и через эхо возвращаются назад. Поступающие обратные сигналы тщательно фиксируются летучими мышами, благодаря этому они прекрасно ориентируются в пространстве и даже охотятся. Более того, через отраженные звуковые волны они не только могут видеть свою потенциальную добычу, но даже определить скорость ее передвижения и размеры.

Чтобы издавать ультразвуковые сигналы природа снабдила летучих мышей особой конструкции ртом и носом. Сперва звук зарождается в горле, затем издается ртом и направляется в нос, излучаясь через ноздри. Сами ноздри имеют различные причудливые выросты служащие формированию и фокусировке звука.

Люди могут слышать, лишь как пищат летучие мыши, ведь ультразвуковые волны, излучаемые ими, не воспринимаются человеческим ухом. Интересный факт: раньше, когда человечество не знало о существовании ультразвука, удивительную ориентацию летучих мышей в кромешной темноте объясняли наличием у тех экстрасенсорных способностей.

Где живут летучие мыши

Живут они практических по всему миру, разумеется, за исключением холодных арктических районов. Но больше всего их обитает в тропиках и субтропиках.

Летучие мыши ведут ночной либо сумеречный образ жизни. Днем они, как правило, прячутся в различных убежищах, как под землей, так и над землей. Особенно любят они пещеры, каменоломни, шахты, могут укрываться в дуплах деревьев или под ветками. Некоторые летучие мыши днем укрываются даже под гнездами птиц.

Живут летучие мыши, как правило, не большими колониями – до нескольких десятков особей. Но встречаются колонии летучих мышей и гораздо более населенней, рекордной считается колония бразильских складчатогубов, могущая похвастаться наличием 20 миллионов особей. А с другой стороны есть и летучие мыши, предпочитающие вести одинокий образ жизни.

Где зимуют летучие мыши

Часть летучих мышей, живущих в наших умеренных широтах, с наступлением зимних холодов подобно впадают в зимнюю спячку. Часть же, подобно птицам, мигрирует в более теплые места.

Почему летучие мыши спят вниз головой

Казалась бы весьма странная привычка летучих мышей спать вниз головой повиснув на задних лапах имеет под собой и весьма практические причины. Дело в том, что такое положение позволяет им моментально отправиться в полет. Для этого нужно лишь разжать лапы. Таким образом, тратится меньше энергии и экономится время, что может быть весьма важным в случае опасности. Задние лапы летучих мышей устроены таким образом, что висение на них не требует затрат мышечной энергии.

Чем питаются летучие мыши

Большинство летучих мышей питается насекомыми, но есть среди них и абсолютные вегетарианцы, предпочитающие пыльцу и нектар растений, а также различные плоды. Есть и всеядные летучие мыши любящие, как растительную пищу, так и мелких насекомых, а некоторые крупные виды даже охотятся на рыб и мелких птиц. Летучие мыши – отличные охотники, во много благодаря их чудесному свойству эхолокации, описанному нами выше. Особняком в отношении питания стоят летучие мыши-вампиры, питающиеся исключительно кровью диких и домашних животных (впрочем, могут они полакомиться и человеческою кровью), отсюда и название.

Виды летучих мышей, фото и названия

Приведем описание самых интересных на наш взгляд летучих мышей.

Особенно интересен своим внешним видом, желтые уши и нос на фоне белой шерсти. Также от других летучих мышей отличается отсутствием хвоста. Белый листонос весьма маленького размера, длина его тела не превышает 4,7 см, а вес 7 грамм. Живут листоносы в Южной и Центральной Америке, предпочитая в качестве дома влажные леса. Являются травоядными и питаются исключительно фруктами. Живут не большими колониями численностью до десяти особей.

Гигантская вечерница является самой большой летучей мышью, обитающей в Европе. Длина тело вечерницы достигает 10 см, а вес 76 грамм. Имеет шерсть коричневого цвета. Живет вечерница обычно в лесах, обживая дупла деревьев. Можно встретить ее и на территории нашей Украины. Питается крупными насекомыми, жуками, . Также занесена в .

Примечательна тем, что это самый маленький представитель летуче-мышиного семейства. Длина ее составляет всего лишь 2,9-3,3 см, а все не более 2 грамм. Тем не менее, имеет довольно большие ушки. Нос очень похож на пятачок свиньи, отсюда и название этого вида. Цвет свиноносой летучей мыши зачастую серый или темно-коричневый. Обитают в Юго-Восточной Азии, особенно много их живет на территории Таиланда и соседних с ним стран. Интересной особенностью в повадке свиноносых мышей является их коллективная охота. Охотятся они группами до пяти особей, в ночное время. Ввиду маленькой численности в настоящее время свиноносые летучие мыши занесены в Красную книгу.

Название свое этот вид получил благодаря окраске меха, которая имеет два цвета – спинка у него рыжего или темного-коричневого цветов, а брюшко белого либо серого цвета. Живет двухцветный кажан по широкому ареалу: от Англии и Франции до Тихого океана. Водятся эти летучие мыши не только в природных условиях, но и в людских городах, вполне себе могут обитать на чердаках и карнизах домов. Ночь для них – время охоты на различную мелкую живность – мух, моль. Также находится под угрозой исчезновения.

Она же ночница Добантона, названа на честь французского натуралиста Луи Жан Мари Добантона. Имеет небольшой размер, длину ее не более 5,5 см, а вес – до 15 грамм. Цвет меха как правило темный или коричневый. Ареал обитания такой же как и у кажана, практически по всей территории Евразии. Жизнь водяной ночницы тесно связан с водоемами (отсюда и первое название), именно возле них они любят охотиться, в особенности часто их добычей стают комары, коих также водится много вблизи прудов и озер.

Назван ушан так благодаря своим удивительным, отнюдь не маленького размера ушам. Обитает ушан также на территории Евразии, но встречается еще также и в Северной Африке. Любят жить в горных пещерах, где ведут оседлый образ жизни.

Он же малоголовый нетопырь – самый маленький представитель летучих мышей в Европе, длина его тела не более 45 мм, а вес до 6 грамм. Тело его действительно очень напоминает тело обыкновенной мыши, только с крыльями. Также этот вид обожает селиться в местах по соседству с человеком.

Вид этот является горным, так как обожает селиться в горных пещерах, каньонах, расщелинах. Обитает по широкому географическому ареалу – Евразия и Северная Африка, везде, где есть гористая местность можно встретить большого подковоноса. Охотятся на ночных бабочек и жуков.

Именно благодаря этому виду летучие мыши, которые в целом весьма полезны в экосистеме (хотя бы уничтожением комаров) имеют свою дурную репутацию. Но вот вампир обыкновенный таки на самом деле подобно знаменитому графу Дракуле питается кровью, в том числе возможно и человеческой. Но как правило их жертвами и кормовой базой становятся различные домашние животные: , свиньи. На свое темное дело вампиры, как и полагается, идут ночью, когда их жертвы спят глубоким сном. Незаметно садятся на них, прокусывая кожу жертвы, из которой потом пьют кровь. Впрочем укус вампира незаметный и безболезненный благодаря особенному секрету которым те обладают. Но в этом и заключается опасность, так как жертва может погибнуть от кровопотери. Также с укусом вампира может передаваться вирус бешенства или чумы. К счастью летучие мыши вампиры обитают только в субтропиках Центральной и Южной Америки, в наших широтах летучие мыши абсолютно безвредны.

Как размножаются летучие мыши

Обычно размножаются летучие мыши два раза в год: весной и осенью. Также разное время длится беременность у летучих мышей, в зависимости от места обитания и вида. Рожают самки за раз от одного до трех детенышей.

Развитие маленьких летучих мышек происходит очень быстро, уже через неделю детеныш вырастает вдвое. Сперва детки кормятся молоком матери, а через месяц жизни начинают сами охотится.

Сколько живут летучие мыши

Продолжительность жизни летучих мышей колеблется от 4 до 30 лет, опять-таки в зависимости от вида и среды обитания.

Враги летучих мышей

Есть у летучих мышей и свои враги, которые в свою очередь могут на них охотиться. Обычно это хищные птицы: сапсаны, чеглоки, и также совы. Не прочь сцапать летучую мышку будет и змея, куница и ласка.

Но основным врагом летучих мышей (впрочем как и многих других зверей) является конечно же человек. Использование химикатов в растениеводстве значительно сократило численность летучих мышей, многие из видов уже занесены в Красную книгу, так как находятся на грани исчезновения.

Укус летучей мыши

Все летучие мыши, за исключением вампира обыкновенного для человека никакой опасности не представляют, и кусать могут разве только в целях самозащиты.

Чем опасны летучие мыши

Опять же за исключением летучих мышей вампиров, сосущих кровь, другие представители этого отряда абсолютно безвредны.

Польза летучих мышей

А вот польза от летучих мышей куда большая:

  • Во первых они являются истребителями многих вредных и неприятных насекомых (особенно комаров), являющихся переносчиками возможных болезней. Поедают они и бабочек с гусеницами – вредителей фруктовых лесов.
  • Во вторых травоядные летучие мыши, питающиеся нектаром, попутно способствуют опылению растений, перенося пыльцу на большие расстояния.
  • В третьих, помет некоторых летучих мышей весьма полезен в качестве удобрений.
  • И в четвертых, летучие мыши очень важны для науки, особенно что касается изучения ультразвука и эхолокации.

Как избавиться от летучих мышей

Но все же если летучие мыши поселились рядом с домом, например, под крышей, несмотря на всю их пользу, они могут и быть надоедливыми, особенно из-за своего писка. Чтобы избавиться от летучих мышей под крышей, на даче или чердаке нужно проследовать этим инструкциям:

  • Сперва необходимо будет найти место, где летучие мыши отдыхают днем. Затем дождавшись, когда они улетят на ночную охоту, просто закрыть это место монтировкой или еще чем-нибудь.
  • Можно попытаться выкурить их дымом.
  • Можно опрыскать места их обитания специальными спреями, чьи запахи будут отпугивать мышей.
  • Летучие мыши всегда вылетают в левую сторону от укрытий.
  • Вещества, содержащиеся в слюне вампиров, сейчас используются как лекарства, препятствующие образованию тромбов в крови.
  • Если в нашей культуре летучие мыши связаны с вампирами и прочей нечестью, то в китайской культуре они наоборот являются символами гармонии и счастья.
  • Летучая мышь весьма прожорлива, так за час она может скушать до 100 комаров, в пересчете на человеческие мерки, это примерно тоже, что за час сьесть сто пицц.

Летучие мыши видео

И в завершение интересное видео про летучих мышей.


При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.


Летучие мыши - очень необычные создания. И необычный способ их передвижения всего лишь одна из удивительных вещей, связанная с ними. Как летают летучие мыши в полной темноте и не задевают ничего? Об этом мы и поговорим в этот раз. Этот вопрос интересовал и продолжает интересовать ученых и летучие мыши до сих пор способны открывать нам свои тайны и приближать к разгадке природы мозга.

Летучие мыши - не птицы, а млекопитающие. Их детеныши появляются на свет путем живорождения и питаются молоком своей мамы. Это единственные млекопитающие, которые научились летать. Летучие мыши - усердные охотники: каждую ночь они съедают столько насекомых, сколько весит половина их собственного тела.

Первый вопрос, которым задались ученые касательно этих зверюшек: «как ориентируются летучие мыши в пространстве?». Разгадку этой тайны биологи нашли только в 1938 г. Оказалось, что летучие мыши обладают своего рода акустическим радаром. Способностью эхолокации. Во время полета они издают сигналы такой высокой частоты, что человеческое ухо их не воспринимает. Эхо отражается от препятствий, и летучие мыши улавливают их своими большими ушами. Как доказывают опыты, по характеру и интенсивности эха они могут не только обнаружить тончайшую проволоку и облететь ее, но и «запеленговать» быстро летящее насекомое; мозг летучей мыши молниеносно рассчитывает верный курс, и она безошибочно хватает добычу.

Чтобы это выяснить, были проведены специальные эксперименты. В большой комнате биологи подвесили довольно близко друг к другу веревки, закрепленные у потолка. Затем закрыли глаза нескольким подопытным животным и выпустили их в комнате. Летучие мыши по-прежнему летали с большой скоростью, не натыкаясь на преграды. Это доказало, что они не руководствуются зрением во время своих полетов.

Тогда ученые закрыли им уши и рты и опять выпустили в комнате. Но на этот раз они летали с трудом, постоянно натыкаясь на веревки. Так было открыто средство, каким руководствуются мыши во время полетов. Летая, они постоянно издают звуки, такие высокие, что человеческое ухо не может уловить их. Эти высокочастотные звуковые волны, ударяясь о преграды на пути животного, отражаются и воспринимаются ушами летучих мышей. Их крылья автоматически реагируют на эти сигналы, и животное может изменить свой курс, облетая преграды!

Последние открытия как летают летучие мыши и ориентируются в пространстве, было сделано не так давно. В 2013 году благодаря современным технологиям удалось выяснить, что они способны ориентироваться в пространстве благодаря трехмерной карте местности, закодированной в нейронах мозга. Результаты исследования были опубликованы на страницах журнала Science.

Первоначально нейронные механизмы ориентации в пространстве были обнаружены в мозгу обычных грызунов и в частности крыс. Именно благодаря таким механизмам крысы могут передвигаться относительно зрительно воспринимаемых ориентиров. После этого в мозгу грызунов были обнаружены координатные нейроны, которые позволяют создавать крысам так называемую карту местности. После этого ученые вернулись к механизмами ориентирования в пространстве летучих мышей, которые передвигаются в полной темноте.

Успешное исследование летучих мышей провел Михаил Ярцев – победитель премии 2013 года для молодых ученых в области нейробиологии. Он работает в Институте нейронаук Принстонского университета. Его исследование посвящено механизмам кодирования информации в мозге млекопитающих в трехмерном пространстве. Ученый регистрировал активность нейронов в мозгу летучей мыши, которая летала в комнате. Ярцеву удалось обнаружить в ее мозгу тот же тип клеток, которые отвечают за ориентацию в окружающем пространстве.

Нейроны мозга млекопитающих обеспечивают карту местности, которая позволяет им ориентироваться в пространстве. Ранее ученые изучали только двухмерные карты. Новый объект - летучая мышь - позволил заглянуть в тайны навигации в трехмерном пространстве.

«Все животные на нашей планете - на земле, под землей, в глубинах океана или в воздухе - должны иметь представление о своем местоположении в пространстве, это им необходимо для выживания, - пишет Ярцев. - Как мозг решает проблему позиционирования в пространстве - это одна из центральных проблем в нейронауке».

Надо отметить, что чуть ранее в мозге крысы некоторое время назад ученые обнаружили специализированные нейроны, которые испускают электрические импульсы в тот момент, когда животное оказывается в определенной точке местности, их назвали клетками места (place cells). Другие нейроны, названные клетками решетки (grid cells), реагируют на пересечение неких узлов системы координат. Эти нейроны обеспечивают мозговую карту местности, которая помогает животным ориентироваться в окружающей среде.

Эти нейроны играют ключевую роль в позиционировании животного в окружающей среде. Однако, по признанию Михаила Ярцева, они делают нечто большее, чем просто определение того, где мы сейчас находимся. Поэтому точное понимание функции этих клеток еще впереди.

Благодаря технологии беспроводной регистрации активности отдельных нейронов летучей мыши в полете, ученые смогли записать нейронную активность единичных клеток места летучей мыши, летающей в помещении размером 6х5х3 м, и увидеть, как активность этих клеток изменяется с перемещением животного в трехмерном пространстве.

Точный механизм кодирования трехмерного пространства в нейронах летучей мыши - это предмет будущих исследований. Еще один ключевой вопрос, который был поднят благодаря этому исследованию – это как 2D-кодирование пространства модулируется в 3D-кодирование. В 3D-пространстве клетки места так же чувствительны к изменению позиции животного, что и в 2D. Современные технологии позволяют вскоре получить новые сведения о том, как летают летучие мыши и ориентируются в трехмерном пространстве.

Тысячи летучих мышей, принадлежащих к мексиканскому подвиду бразильского складчатогуба, обитающие в Техасе, распевают во время полета песни, используя сложнейшие сочетания слогов. Правда, человеческое ухо не в состоянии оценить вокальные данные и мастерство рукокрылых, так как те общаются на ультразвуковых частотах.

Биолог Майкл Смотерман из Техасского университета сельского хозяйства и механики попытался изучить способы организации слогов в песнях летучих мышей и связать их коммуникативные способности с определенными зонами мозга.

«Если нам удастся выяснить, какие именно участки мозга летучих мышей ответственны за коммуникацию, то мы сможем лучше разобраться в том, как именно генерирует и организует сложные последовательности коммуникативных сигналов человеческий мозг, — говорит ученый. — И, разобравшись в работе человеческого мозга, мы сможем предложить различные способы решения проблем людям, страдающим нарушениями речи».

В лаборатории Смотермана исследовали поведенческий и физиологический аспекты передачи информации у летучих мышей. В первом случае изучали сезонные вариации и отличия при передаче информации мужскими и женскими особями, а во втором пытались локализовать зоны мозга, активные во время коммуникации.

Бразильские складчатогубы при общении издают звуковые колебания с более высокими частотами, чем те, которые способно улавливать человеческое ухо (диапазон восприятия человека 16 — 20000 Гц). Правда, люди могут слышать обрывки песен летучих мышей, если те пропевают часть фразы более «низким голосом».

Общение летучих мышей на высоких частотах обусловлено их способностью к эхолокации. Они создают ультразвуковые волны в диапазоне частот от 40 до 100 кГц и ориентируются в пространстве, определяя с помощью отраженных волн направления и расстояния до окружающих предметов. Чем выше частота звука, тем более мелкие детали могут различать летучие мыши и тем точнее они выстраивают траекторию полета.

В исследовании принимали участие 75 особей бразильского складчатогуба, живущие в лаборатории Смотермана. Исследуемые экземпляры не изолировали от дикой природы, а собирали в различных строениях вроде церквей и школ. По словам ученого, эти летучие мыши совершенно не агрессивны и благодаря дружелюбному характеру представляют собой прекрасные образцы для исследования.

Зов бразильского складчатогуба, как выяснилось, включает от 15 до 20 слогов.

Каждый самец при ухаживании поет свою собственную песню. Хотя «мелодии» песен ухаживания у всех звучат приблизительно одинаково, исполнители составляют индивидуальные воззвания, сочетая различные слоги. Помимо песен, обращенных к представителям противоположного пола, летучие мыши используют сложные голосовые сообщения для того, чтобы опознавать друг друга, а также для обозначения социального статуса, определения территориальных границ, при воспитании потомства и при противодействии особям, вторгшимся на чужую территорию.

«Ни одно другое млекопитающее, кроме человека, не обладает способностью общаться с помощью столь сложных голосовых последовательностей», — говорит Смотерман.

Песни летучих мышей напоминают песни птиц. За многие годы исследований ученым удалось определить участки мозга птиц, ответственных за пение, но, по словам экспертов, мозг птиц сильно отличается от мозга млекопитающих, и поэтому довольно трудно использовать знания об особенностях голосовой коммуникации у пернатых для понимания особенностей человеческой речи.

Мозг млекопитающих устроен приблизительно одинаково, и у летучих мышей имеется множество тех же структур, которые характерны для мозга человека. Поэтому выводы об особенностях голосовой коммуникации у людей вполне могут быть сделаны на основании изучения вокальных сообщений, посылаемых летучими мышами.

«Голосовой центр, ответственный за организацию сложных последовательностей слогов, у летучих мышей несколько выше, и нам пока что не удалось точно определить, где именно он расположен, — говорит Смотерман. — В настоящее время для определения активных во время пения зон мозга мы применяем молекулярный метод».

В дальнейшем ученые надеются применить полученные ими данные при решении проблем, связанных с нарушениями речи. По словам учёного, представление о том, что человеческая речь является уникальной особенностью, сильно ограничивает исследования в данной области. «По сравнению с достижениями других направлений неврологии мы плетемся в конце, поскольку пока еще не вполне разобрались в основополагающих вопросах функционирования голосовых коммуникаций у людей», — сетует Смотерман.

Хотя летучие мыши прекрасно ориентируются в пространстве с помощью ультразвука, этот механизм прекрасно работает лишь на небольших расстояниях. Как показали , при дальних перелетах рукокрылые используют магнитное поле Земли благодаря «встроенному магнитному компасу».

Летучие мыши обычно живут огромными стаями в пещерах, в которых они прекрасно

ориентируются в полной темноте. Влетая и вылетая из пещеры, каждая мышь издает

неслышимые нами звуки. Одновременно эти звуки издают тысячи мышей, но это никак не

мешает им прекрасно ориентироваться в пространстве в полной темноте и летать, не

сталкиваясь друг с другом. Почему летучие мыши могут уверенно летать в полнейшей

темноте, не натыкаясь на препятствия? Удивительное свойство этих ночных животных –

умение ориентироваться в пространстве без помощи зрения – связано с их способностью

испускать и улавливать ультразвуковые волны.

Оказалось, что во время полёта мышь излучает короткие сигналы на частоте около 80

кГц, а затем принимает отражённые эхо-сигналы, которые приходят к ней от ближайших

препятствий и от пролетающих вблизи насекомых.

Для того, чтобы сигнал был препятствием отражён, наименьший линейный размер

этого препятствия должен быть не меньше длины волны посылаемого звука.

Использование ультразвука позволяет обнаружить предметы меньших размеров, чем

можно было бы обнаружить, используя более низкие звуковые частоты. Кроме того,

использование ультразвуковых сигналов связано с тем, что с уменьшением длины волны

легче реализуется направленность излучения, а это очень важно для эхолокации.

Реагировать на тот или иной объект мышь начинает на расстоянии порядка 1 метра,

при этом длительность посылаемых мышью ультразвуковых сигналов уменьшается

примерно в 10 раз, а частота их следования увеличивается до 100–200 импульсов

(щелчков) в секунду. То есть, заметив объект, мышь начинает щелкать более часто, а

сами щелчки становятся более короткими. Наименьшее расстояние, которое мышь может

определить таким образом, составляет примерно 5 см.

Во время сближения с объектом охоты летучая мышь как бы оценивает угол между

направлением своей скорости и направлением на источник отражённого сигнала и

изменяет направление полёта так, чтобы этот угол становился все меньше и меньше.

Может ли летучая мышь, посылая сигнал частотой 80 кГц, обнаружить мошку размером

1 мм? Скорость звука в воздухе принять равной 320 м/с. Ответ поясните.

Для ультразвуковой эхолокации мыши используют волны частотой

1) менее 20 Гц 3) более 20 кГц

2) от 20 Гц до 20 кГц 4) любой частоты

Умение великолепно ориентироваться в пространстве связано у летучих мышей с их

Слух дельфинов

У дельфинов есть удивительная способность ориентироваться в морских глубинах. Эта способность связана с тем, что дельфины могут издавать и принимать сигналы ультразвуковых частот, главным образом от 80 кГц до 100 кГц. При этом мощность сигнала достаточна, чтобы обнаружить косяк рыбы на расстоянии до километра. Сигналы, посылаемые дельфином, представляют собой последовательность коротких импульсов, имеющих длительность порядка 0,01–0,1 мс.

Для того, чтобы сигнал был препятствием отражён, линейный размер этого препятствия должен быть не меньше длины волны посылаемого звука. Использование ультразвука позволяет обнаружить предметы меньших размеров, чем можно было бы обнаружить, используя более низкие звуковые частоты. Кроме того, использование ультразвуковых сигналов связано с тем, что ультразвуковая волна имеет острую направленность излучения, что очень важно для эхолокации, и намного медленнее затухает при распространении в воде.

Дельфин также способен воспринимать очень слабые отражённые сигналы звуковой частоты. Например, он прекрасно замечает маленькую рыбку, появившуюся сбоку на расстоянии 50 м.

Можно сказать, что дельфин обладает двумя типами слуха: он может направленно, вперёд, посылать и принимать ультразвуковой сигнал и может воспринимать обычные звуки, приходящие со всех сторон.

Для принятия остро направленных ультразвуковых сигналов у дельфина имеется вытянутая вперёд нижняя челюсть, по которой волны эхо-сигнала поступают к уху. А для принятия звуковых волн относительно низких частот, от 1кГц до 10 кГц, по бокам головы дельфина, где когда-то у далеких предков дельфинов, живших на суше, были обыкновенные уши, имеются наружные слуховые отверстия, которые почти заросли, однако звуки они пропускают прекрасно.

Может ли дельфин, обнаружить маленькую рыбку размером 15 см сбоку от себя? Скорость

звука в воде принять равной 1500 м/с. Ответ поясните.

Умение великолепно ориентироваться в пространстве связано у дельфинов с их

способностью излучать и принимать

1) только инфразвуковые волны 3) только ультразвуковые волны

2) только звуковые волны 4) звуковые и ультразвуковые волны

Для эхолокации дельфин использует

1) только инфразвуковые волны 3) только ультразвуковые волны

2) только звуковые волны 4) звуковые и ультразвуковые волны

Сейсмические волны

При землетрясении или крупном взрыве в коре и толще Земли возникают механические

волны, которые называются сейсмическими. Эти волны распространяются в Земле и

могут быть зарегистрированы при помощи специальных приборов – сейсмографов.

Действие сейсмографа основано на том принципе, что груз свободно подвешенного

маятника при землетрясении остаётся практически неподвижным относительно Земли. На

рисунке представлена схема сейсмографа. Маятник подвешен к стойке, прочно

закреплённой в грунте, и соединен с пером, чертящим непрерывную линию на бумажной

ленте равномерно вращающегося барабана. При колебаниях почвы стойка с барабаном

также приходят в колебательное движение, и на бумаге появляется график волнового

движения.

Различают несколько типов сейсмических волн, из них для изучения внутреннего

строения Земли наиболее важны продольная волна P и поперечная волна S.

Продольная волна характеризуется тем, что колебания частиц происходят в направлении

распространения волны; эти волны возникают и в твёрдых телах, и в жидкостях, и в газах.

Поперечные механические волны не распространяются ни в жидкостях, ни в газах.

Скорость распространения продольной волны примерно в 2 раза превышает скорость

распространения поперечной волны и составляет несколько километров в секунду. Когда

волны P и S проходят через среду, плотность и состав которой изменяются, то скорости

волн также меняются, что проявляется в преломлении волн. В более плотных слоях

Земли скорость волн возрастает. Характер преломления сейсмических волн позволяет

исследовать внутреннее строение Земли.

Какое(-ие) утверждение(-я) справедливо(-ы)?

А. При землетрясении груз маятника сейсмографа совершает колебания относительно

поверхности Земли.

Б. Сейсмограф, установленный на некотором расстоянии от эпицентра землетрясения,

сначала зафиксирует сейсмическую волну P, а затем волну S.

Сейсмическая волна P является

1) механической продольной волной 3) радиоволной

2) механической поперечной волной 4) световой волной

На рисунке представлены графики зависимости скоростей сейсмических волн от глубины погружения в недра Земли. График для какой из волн (P или S ) указывает на то, что ядро Земли находится не в твёрдом состоянии? Ответ поясните.

Анализ звука

При помощи наборов акустических резонаторов можно установить, какие тоны входят в состав данного звука и каковы их амплитуды. Такое установление спектра сложного звука называется его гармоническим анализом.

Раньше анализ звука выполнялся с помощью резонаторов, представляющих собой полые шары разного размера, имеющих открытый отросток, вставляемый в ухо, и отверстие с противоположной стороны. Для анализа звука существенно, что всякий раз, когда в анализируемом звуке содержится тон, частота которого равна частоте резонатора, последний начинает громко звучать в этом тоне.

Такие способы анализа, однако, очень неточны и кропотливы. В настоящее время они вытеснены значительно более совершенными, точными и быстрыми электроакустическими методами. Суть их сводится к тому, что акустическое колебание сначала преобразуется в электрическое колебание с сохранением той же формы, а следовательно, имеющее тот же спектр, а затем это колебание анализируется электрическими методами.

Один из существенных результатов гармонического анализа касается звуков нашей речи. По тембру мы можем узнать голос человека. Но чем различаются звуковые колебания, когда один и тот же человек поёт на одной и той же ноте различные гласные? Другими словами, чем различаются в этих случаях периодические колебания воздуха, вызываемые голосовым аппаратом при разных положениях губ и языка и изменениях формы полости рта и глотки? Очевидно, в спектрах гласных должны быть какие-то особенности, характерные для каждого гласного звука, сверх тех особенностей, которые создают тембр голоса данного человека. Гармонический анализ гласных подтверждает это предположение, а именно: гласные звуки характеризуются наличием в их спектрах областей обертонов с большой амплитудой, причём эти области лежат для каждой гласной всегда на одних и тех же частотах независимо от высоты пропетого гласного звука.

Можно ли, используя спектр звуковых колебаний, отличить один гласный звук от другого? Ответ поясните.

Гармоническим анализом звука называют

А. установление числа тонов, входящих в состав сложного звука.

Б. установление частот и амплитуд тонов, входящих в состав сложного звука.

1) только А 2) только Б 3) и А и Б 4) ни А ни Б

Какое физическое явление лежит в основе электроакустического метода анализа звука?

1) преобразование электрических колебаний в звуковые

2) разложение звуковых колебаний в спектр

3) резонанс

4) преобразование звуковых колебаний в электрические

Цунами

Цунами – это одно из наиболее мощных природных явлений – ряд морских волн длиной до 200 км, способных пересечь весь океан со скоростями до 900 км/ч. Наиболее частой причиной появления цунами следует считать землетрясения.

Амплитуда цунами, а значит, и её энергия зависят от силы подземных толчков, от того, насколько близко к поверхности дна находится эпицентр землетрясения, от глубины океана в данном районе. Длина волны цунами определяется площадью и рельефом дна океана, на котором произошло землетрясение.

В океане волны цунами не превышают по высоте 60 см – их даже трудно определить с корабля или самолёта. Но их длина практически всегда значительно больше глубины океана, в котором они распространяются.

Все цунами характеризуются большим запасом энергии, которую они несут, даже в сравнении с самыми мощными волнами, образующимися под действием ветра.

Вся жизнь волны цунами может быть разделена на четыре последовательных этапа:

1) зарождение волны;

2) движение по просторам океана;

3) взаимодействие волны с прибрежной зоной;

4) обрушивание гребня волны на береговую зону.

Чтобы разобраться в природе цунами, рассмотрим мяч, плавающий на воде. Когда под ним проходит гребень, он устремляется вместе с ним вперёд, однако тут же соскальзывает с него, отстаёт и, попадая в ложбину, движется назад, пока его не подхватит следующий гребень. Затем всё повторяется, но не полностью: всякий раз предмет немного смещается вперёд. В результате мяч описывает в вертикальной плоскости траекторию, близкую к окружности. Поэтому в волне частица поверхности воды участвует в двух движениях: движется по окружности некоторого радиуса, уменьшающегося с глубиной, и поступательно в горизонтальном направлении.

Наблюдения показали, что существует зависимость скорости распространения волн от соотношения длины волны и глубины водоёма.

Если длина образовавшейся волны меньше глубины водоёма, то в волновом движении принимает участие только поверхностный слой.

При длине волны в десятки километров для волн цунами все моря и океаны являются «мелкими», и в волновом движении принимает участие вся масса воды – от поверхности до дна. Трение о дно становится существенным. Нижние слои (придонные) сильно затормаживаются, не успевая за верхними слоями. Скорость распространения таких волн определяется только глубиной. Расчёт даёт формулу, по которой можно рассчитать скорость волн на «мелкой» воде: υ = √gH

Цунами бегут со скоростью, которая уменьшается с уменьшением глубины океана. Это означает, что их длина должна меняться при подходе к берегу.

Также при торможении придонных слоёв растёт амплитуда волн, т.е. увеличивается потенциальная энергия волны. Дело в том, что уменьшение скорости волны приводит к уменьшению кинетической энергии, и часть её превращается в потенциальную энергию. Другая часть уменьшения кинетической энергии тратится на преодоление силы трения и превращается во внутреннюю. Несмотря на такие потери, разрушительная сила цунами остаётся огромной, что, к сожалению, нам приходится периодически наблюдать в различных районах Земли.

Почему при подходе цунами к берегу растёт амплитуда волн?

1) скорость волны увеличивается, внутренняя энергия волны частично превращается в кинетическую энергию

2) скорость волны уменьшается, внутренняя энергия волны частично превращается в потенциальную энергию

3) скорость волны уменьшается, кинетическая энергия волны частично превращается в потенциальную энергию

4) скорость волны увеличивается, внутренняя энергия волны частично превращается в потенциальную энергию

Движения частицы воды в цунами являются

1) поперечными колебаниями

2) суммой поступательного и вращательного движения

3) продольными колебаниями

4) только поступательным движением

Что происходит с длиной волны цунами при подходе к берегу? Ответ поясните.

Слух человека

Самый низкий тон, воспринимаемый человеком с нормальным слухом, имеет частоту около 20 Гц. Верхний предел слухового восприятия сильно различается у разных людей. Особое значение здесь имеет возраст. В восемнадцать лет при безупречном слухе можно услышать звук до 20 кГц, но в среднем границы слышимости для любого возраста лежат в интервале 18 - 16 кГц. С возрастом чувствительность человеческого уха к высокочастотным звукам постепенно падает. На рисунке приведен график зависимости уровня восприятия звука от частоты для людей разного возраста.

Чувствительность уха к звуковым колебаниям различных частот неодинакова. Оно

особенно тонко реагирует на колебания средних частот (в области 4000 Гц). По мере

уменьшения или увеличения частоты относительно среднего диапазона острота слуха

постепенно снижается.

Человеческое ухо не только различает звуки и их источники; оба уха, работая вместе,

способны довольно точно определять направление распространения звука. Поскольку

уши расположены с противоположных сторон головы, звуковые волны от источника

звука достигают их не одновременно и воздействуют с разным давлением. За счет

даже этой ничтожной разницы во времени и давлении мозг довольно точно определяет

направление источника звука.

Восприятие звуков различной громкости и частоты в 20-летнем и 60-летнем возрасте

Имеются два источника звуковой волны:

А. Звуковая волна частотой 100 Гц и громкостью 10 дБ.

Б. Звуковая волна частотой 1 кГц и громкостью 20 дБ.

Используя график, представленный на рисунке, определите, звук какого источника

будет услышан человеком.

1) только А 2) только Б 3) и А и Б 4) ни А ни Б

Какие утверждения, сделанные на основании графика (см. рисунок), справедливы?

А. С возрастом чувствительность человеческого слуха к высокочастотным звукам

постепенно падает.

Б. Слух гораздо чувствительнее к звукам в области 4 кГц, чем к более низким или

более высоким звукам.

1) только А 2) только Б 3) и А и Б 4) ни А ни Б

Всегда ли можно точно определить направление распространения звука и