Локационные данные летучей мыши
Летучая мышь прославлена в научно-популярной литературе за свои локационные свойства. Установлено, что ее необычайная способность уверенно летать в полной темноте объясняется использованием локационных методов: летучая мышь издает ультразвуки и улавливает их отражение от препятствий. По времени, прошедшему между посылкой звука и его возвращением, она судит о расстоянии до препятствия, а при помощи направленного действия ушей определяет направление на препятствие. В этой способности летучих мышей можно найти интересную аналогию с одним из недавних завоеваний техники — радиолокацией. Эта аналогия становится полной при сравнении летучей мыши с морским ультразвуковым локатором — асдиком.
Каковы же «локационные» данные летучей мыши?
Летучая мышь использует для целей локации ультразвуки частотой около 50 килогерц, что соответствует длине волны (в воздухе) около 7 мм. Таким образом, применяя радиотехническую терминологию, можно сказать, что локационная станция летучей мыши работает на волнах миллиметрового диапазона.
В радиотехнике посылаемые локационными станциями сигналы носят название зондирующих импульсов. Частота посылки «зондирующих импульсов» летучими мышами неодинакова. Неподвижная мышь посылает в секунду около десяти ультразвуковых «импульсов». В полете частота посылок увеличивается и зависит от расстояния до препятствия. В среднем во время полета летучая мышь посылает ежесекундно около 30 «импульсов», но, обнаружив на пути полета препятствие, она учащает посылку. На расстоянии около 1 м от препятствия она делает уже около 60 посылок в секунду.
Продолжительность каждой посылки составляет примерно 1 миллисекунду, интервалы между посылками — в среднем 30 миллисекунд. В зависимости от частоты посылок продолжительность интервалов изменяется.
Скорость звука в воздухе составляет около 340 м в секунду, т. е. расстояние в 1 м звук преодолевает за 3 миллисекунды. При расстоянии до препятствия 0,5 м отраженный импульс возвратится через 3 миллисекунды. Следовательно, летучая мышь обладает способностью оценивать отрезки времени в 2—3 миллисекунды.
Ультразвуковые колебания в воздухе затухают довольно быстро; вследствие этого летучая мышь имеет возможность обнаруживать препятствия на расстоянии не свыше 20—25 м. Испытания показали, что летучие мыши воспринимают ультразвуки частотой до 70 килогерц.
Интересно, что у некоторых ночных насекомых, служащих пищей летучих мышей, выработалась чувствительность к облучению ультразвуками, помогающая им спасаться от нападения. При облучении ультразвуками эти насекомые немедленно обращаются в стремительное бегство. В этом случае тоже можно усмотреть аналогию с тем радиооборудованием самолетов, кораблей и т. п., которое дает возможность обнаруживать облучение радиолокационными сигналами.
Летучая мышь — не единственный живой локатор. Известны и другие живые существа, излучающие звуковые импульсы и улавливающие их отражение. К ним относятся, например, рыбка нильский длиннорыл и южноамериканская птица гвачаро.