Kako se čovjek u echolocation delfin signala

Dolphin ima nedostižna za umjetna uređaji učinkovitost sonara mjestu. On lotsiruetsja grumen koji je pao u vodu na udaljenosti 15m- koncepte veličine istog oblika, za razliku od nekoliko posto, njihov MATERIAL razlikuje poput tomografije pojedinosti o unutarnjoj strukturi objekata u vodi ili u slojem blata, njihov oblik i druge parametre, otkriva jestive ribe tri kilometra, a razlikuje se od onoga koji ne ide u hranu.

To se postiže sustavom savršenstva sonara i mozga. Slika prikazuje vrlo shematski funkcioniranje struktura sonar dupina.

Video: Orke pokazati na Floridi

Do echolocation signala dupina, znanstvenici su uspjeli shvatiti kako ti morski sisavci „vidjeti” osobu u vodi. Sonar signali snimljeni podvodni mikrofoni su pretvoreni u slike. To je izvijestio Daily Mail.

A to je kako to izgleda ...

Istraživanje je provedeno u dupinarija u Puerto Aventuras (Quintana Roo, Meksiko). Ronilac Jim McDonough (Jim McDonough) staviti na pojas s utezima i aktivno izdahnuo zrak. Odlučeno je da ne koristite scuba opremu, kao mjehurići od njega će utjecati na ishod eksperimenta. Signali (mikrofon snimljen na echo signale iz delfin usmjerena u McDonough) prebačeni su britanski znanstvenik John Stuart Reed (John Stuart Reid) - specijalistički akustične fizika CymaScope aparata za snimanje zvuka kreator.

Osnovni princip uređaja - transformacija zvučnih vibracija u promjene vode. U početku, znanstvenici učitava slijed ultrazvučnog signala echolocation dupina CymaScope, stavljajući fotoaparat u načinu rada Video reprodukcija. Na površini vode, vidjeli su nešto čudno oblik. Zatim su izgubili natrag video, kadar po kadar, a nakon nekog vremena vidio nejasan obris muškarca. Računalna obrada slike donijela nove dijelove (posebice, istraživači su mogli vidjeti pojas McDonough).

Prethodno (2012.) na način jednak biolozi otkrili kako životinje doživljavaju na nežive objekte.

Dakle, echolocation omogućuje delfini „vidjeti” ne samo sjene predmeta, ali obrise površine. „Mislimo da dupini mogu koristiti zvuk-vizualni jezik - jezik slika, koji dijele jedni s drugima (echolocation signala kodiraju slika - op” „lenta.ru)”, - rekao je autor studije Jack Kassevits (Jack Kassewitz).

A sada neka je ispitati detalje kako se to radi.

Video: Rosneft istražiti offshore Crno more

Nosni kanal (1) koji se pružaju iz otvor za zrak lako spojiti tri para zračnih vrećica (2), koji čine šupljinu omeđenu sustav radijalnih mišića.

Membrane su na spoju vrećice nazalnih prolaza, dok puše zrak iz lijevo od torbe na desno ili obrnuto generiranje ultrazvučnih valova koje su usredotočene s reflektorom (3), koji je parabolični udubljenje koje je u prednjem dijelu lubanje i akustična leća (4), što predstavlja formiranje masnih okružen mišićnog sustava, ako je potrebno, mijenja svoj oblik, a time i žarišnu duljinu.

To stvara ultrazvučni snop (5), učestalost i usmjerenosti uzorak za koji se može razlikovati. Od nalazi objekt 6 raspršivanja incident zračenja na njega i percipira antenskog sustava u tri područja (7) postavljenim na kožu i mandibule rastruma delfina.Eti akustička polja oblikovan receptore u koži gustoće distribucije od oko 600 jedinica po 1 kvadratnom cm te su, u stvari, prostorni sustav holografska prima.

Ovaj program je čisto proizvoljan. Stvarni oblik njegovih elemenata je mnogo teže. Međutim, prikaz ovih anatomskih detalja bi samo zakomplicirati razumijevanje načela sustava.

Neka nam napraviti malu digresiju. Brzina kretanja dupina u vodi može doći do velichiny50-60 km / h, što je znatno veći od mišića energetski potencijal. Po prvi put ove Činjenica je istaknuo John Gray.

On je otkrio da je pojednostavljen čvrste identična veličini i obliku dupina će morati provesti kako bi se prevladale oko sedam puta više kapaciteta za otpornost na vodu, od one koju ima.

Ova činjenica, koja je kasnije dobila naziv „Uvoda u paradoks”, s obzirom na činjenicu da je koeficijent otpora u laminarnog toka su znatno niži nego u turbulentno.

Objasniti Paradox siva posebnu strukturu i funkcioniranje kože s hidrofobnim svojstvima i prigušenje, a mehanizam motora kao što je koža, a cijelo tijelo delfin.

Prije svega, površina kože je potpuno glatka i ima hidrofoba-stanje materije (gdje izlazi dupin, bez kapi vode na koži). Glatkoću površine osigurava njegova stalna ažuriranja, sloughing mrtvih dijelova, koji štiti od onečišćenja, tako karakterističnih za pomorskih plovila i mnogim stanovnicima mora. To je faza prva zaštita koja osigurava minimum koeficijent trenja.

Druga faza osigurava zaštitu za gašenje mediju vodene fino opsega tlakova pulzacija prognostičku tvorbe turbulencije.

Za ovu svrhu, epiderma se sastoji od dva sloja: vanjski tanke i leže ispod ili spinoznoga nicati. Izbojka spinoznoga sloja obuhvaća elastično bradavice dermis koji osiguravaju pouzdanu zahvat s apsorberom - sloj masnoće, prožet gusta pleksus kolagena i elastina vlakana.

Prva i druga faza - pasivni.
Pod masnog sloja je sloj razvijen sustav potkožnih mišića i krvnih žila. Ovo je treći stupanj zaštite.

Radovi Treća faza zaštita je kako slijedi. Važan preduvjet za održavanje laminarno (irrotational protoka) je prisutnost uzdužne gradijent negativnog tlaka, što sprječava stvaranje vrtloga. Jednom u bilo koje mjesto na koži teži stvaraju pozitivan gradijenta muskulaturny zasićen slojem krvi odmah se mijenja oblik površine tijela delfin u odgovarajućem položaju tako, da eliminira ovu sklonost. To je aktivan mišićno-hidraulični zaštita.

Informacije o području tlaka dati odgovarajućih receptora, koji pokrivaju cijelo tijelo dupina. Jedan od dodir receptora u životinja i ljudi su kosa. Delfin, izgubila kosu tijekom evolucije, pretvara ono što je ostalo od njih u tih receptora. Polje davanje voda teče oko ma analiziraju relevantni dio mozga i daje naredbe autonomnog živčanog sustava, sustav kontrole, mišićima i krvi.

Ista uloga u održavanju laminarnog toka oko tijela dupina svira repom dio, koji pokret stvara gradijent negativan tlak. Ovo je četvrti stupanj zaštite.

Kada je potrebno postići najveću moguću brzinu dupin, na primjer, prije skoka u vis, ona obuhvaća „komora hlađenja”, okrećući se na kožu u dodatnim motorom. Na velikom brzinom snimanja jasno vidjeti kako tijelo dupina radi u smjeru poprečnom rep „rebrima” kože izbočina koja je dodatno propeler mehanizam.

Dakle, sve dupina je motor najviši stupanj savršenstva, sposobnost da se presele s velikom brzinom, dok se u potpunosti laminarnog toka.

To znači, između ostalog, da on nema protoka i buku koja je toliko bogata morskim inženjering objekata.

A sada, izvršili povlačenje i povratak na sonar, znajući da potezi dupina bez stvaranja hidrodinamički buku.

Sve ljudsko tijelo prekriveno gustom mrežom dodir receptora. Receptori dodira i pritiska (mehanoreceptore) u ljudskoj koži više od 600 tisuća. Ovaj Pacini i Meissnera tjelešca i Merkel diskovi.

Mehanoreceptore vidim, uključujući i vibracija i zvuka. Potonji nije njihova glavna svrha - za tu svrhu postoje uši. Međutim, postoje slučajevi u kojima dijete gluhi, stavljajući ruke na stol ili staviti noge na podu, možete slušati glazbu.

Dupini mehanoreceptore, očito, mnogo više od čovjeka. U procesu evolucije, oni su se pretvorili u tisuće hidrofona, koji pokriva cijelo tijelo dupina. Kao rezultat toga, površina tijela delfin je visoko razvijena multifunkcijski antena uređaja koji rade u frekvencijskom području od nekoliko herca do 200 kHz s vrlo nisku razinu buke i proizvodi ili jedinstveni aparat za analizu - mozak.

Drugim riječima, sve tijelo delfin - savršeno akustična oka, koji može raditi iu aktivni iu pasivnom načinu rada s okruglim vidljivost i sposobnost koncentracije maksimalnu rezoluciju u željenom smjeru.

Razlika između optičkog i akustičkog oka samo da je u prvom slučaju, analiza informacije temelje se na zakonima geometrijske optike, a drugi - na temelju akustičnih holografija zakona.

Sustav leća je samo informacije koje se mogu dobiti iz jednog od receptora, što je amplituda akustičnog tlaka. Holografska slika sustav služi kao amplituda i faza. Budući da je holografska antena nosi puno informacija iz svakog receptora, dobivene slike su informativne. Osim toga, budući da receptori pokriva cijelo tijelo dupina, tj Antena ima maksimalnu veličinu, rezoluciju, i to je maksimum dostići vrijednost.

Na temelju navedenog, smatramo opću shemu sonara delfin sustava.

Delfin kao gidroakusticheskayasistema prijemnog emitira.

Prvi podsustav - uši (1), dopunjen uređaja za prihvaćanje treći - donja čeljust. On pruža, u cjelini, primanje komunikacijskih signala, ali također pruža funkcije podvodne situacije.

Drugi podsustav - sve vrste zvukova u rasponu od 10 Hz - 196 kHz. Njegova površina emisije (2).

Treći podsustav - sustav kratkog dometa sonar radi u području (3), a koristi se najviše visokofrekventne sonar signaly.Te iste receptore koji su raspoređeni s visokom gustoćom na prednjoj strani s nižom gustoćom koja se nalazi na površini cijelog tijela i oblika delfin višestruko širokopojasni sonar prima antena s kružni dijagram zračenja (4).
Ovaj podsustav osigurava pokrivenost holografska primanje podvodni okoliš, rad u obje aktivne i pasivne načina, kao i nadopunjuje rad prvog podsustava.

Dolphin može percipirati zvukove kao frekvencija da nije u mogućnosti da igra, za razliku od kopnenih sisavaca i ljudi koji čuju glasove, ali takve frekvencije koje se objavljuju.

Dolphin sonar ima nekoliko informacijskih sustava djelomično preklapaju i rade parallelno.Razdelenie dolazni podatke, a ko-obrada se izvodi za napajanje, u realnom vremenu.

Video: Smeće ušao u podzemni kolibu

Dakle, značajno poboljšanje u / šum signala i pravac prijem spoj, pružajući visoku prostornu rezoluciju sa smjerovima, koji se održava iu aktivni iu pasivnom načinu rada koji je nepristupačan za opremu.

Primljena informacija je kodirana u mozgu, očito u obliku četiri dimenzionalne slike (tri prostorne i jedna frekvencija).
Za dupina informacije sonara kanal je puno više od vizije za osobu. Ostali osjetila igraju sporednu ulogu.

Što dupina koristeći svoj sonar sustav?

On vidi površinu, vidi dno sa svim detaljima njegove strukture, uključujući i detalje o temeljnim slojevima ležišnih stijena vidi predmete leži na dnu, uključujući leži duboko u Ile-vidjeti značajke svakog objekta, njegova veličina, oblik, svojstva materijala, unutarnji uređaj.

On ne može „reći” o nekoj određenoj temi, ako ga prethodno nije vidio. Ali, ako postoje dva slična svakog drugog objekta, to je na određeni trening, mogu se razlikovati jedna od druge strane bilo parametra: veličina, oblik, materijal, na pri-Licia poništava unutra, veličinu i oblik tih praznina, itd

On vidi sve oko njega plutajuće objekte (općenito, kao što su „periferni vid”), a ako ga nešto zanima, ona se usredotočuje na težini njegove zvučne vizije. Usput, kada je delfin plivati ​​ili želite nešto vidjeti, čini pokrete glave, vrlo sličan kretanja osobe učenika u sličnim situacijama.

Nekoliko jednostavnih primjera. Delfin uočavaju dvije potpuno identične po obliku i veličini subjekta, ali je jedan - od čelika, ostali - od dva jednaki tretiranog latuni- krutina čelične kuglice, koje se razlikuju u promjeru od 2-3% - dvije identične zapečaćenoj debelih stijenki šupljeg cilindra, ima komoru koja djelomično napuni vodom, ako je razlika vodostaja u njima ko-stavlyaet 3-4 mm, i tako dalje.

Složeniji primjer. Ako je voda pluta nekoliko ljudi, među njima znak dupina, dupin će plivati ​​s njim ako bliskost ima pozitivan prizvuk. Ako kupanje u isto vrijeme, čak i na velikoj udaljenosti, nekoliko poznatih ljudi, obučeni dupin će plivati ​​u slučaju primanja naredbu točan, na kojima će se dati.

Kako se to dogodilo? Svaki objekt je podvodni sonara trafo polja u okolni prostor. Na nekim frekvencijama prevladava ogleda val incident na objekt na neku - apsorpcija. Fazni pomak događa i mijenja strukturu polja smetnji, predmet apsorbira akustičnu energiju ih reradiated na vlastitim rezonantnih frekvencija, itd

Svaki sonara delfin emitiraju radarski puls reflektira od objekta sadrži informacije o svom položaju, veličini i obliku (u kut i vrijeme dolaska odjeka valova). Energija impulsa koji ima oblik funkcije delta, stimulira cijeli spektar prirodnih rezonancija objekta, koji stvara svojim jedinstvenim akustičnu sliku.

Osnovne informacije sonara delfin daju aktivan frontu (visoke rezolucije) i kružni (grubi rezolucije) kao i primanje slušni pasivni stereo okolni akustični polja.

No, moguće je i uvodi određeni doprinos holografski sustav radi u pasivnom načinu rada (bez vlastitog osvjetljenja) na temelju izobličenja predmeta polja smetnji na različitim frekvencijama koje generira vanjskih izvora kao koherentan i širokopojasne emisije pozadine.