生物声学基本内容

生物声学基本内容动物之间的联系和交往是维系它们种群和群落结构,以及进行正常生活的必要手段

光、电、磁以及化学气味都可以作动物交往的媒介,然而声波信息在动物交往中却占有特别重要的地位

它最大优点是传递距离远,且易于负载丰富多彩的感情

生物声学主要围绕动物声波交往这个内容进行着一系列有关课题的研究

各种动物的发声器的结构和机能活动都是在种属进化中发生和发展起来的

但是发声器机能的出现 ,如果和消化、循环、呼吸、生殖等器官相比,它还是较晚的

低等动物和高等动物的发声器在结构和机能上相比差异虽较大,但其生物学意义基本上是一致的

识别和交往功能生物声学主要研究同一种群内动物声的识别和交往功能,不同种群的动物声的区别和隔离功能,以及动物声在种群和群落的形成和进化过程中的作用等;生物声学还研究动物的声音发生和声音接收器官,及其工作机制,即动物声交往的生理基础和它们与动物形态学的关系

许多动物的发声器官是声带,但有的却不是用声带产生动物声

同样,动物接受声波的听觉器官也各不相同

如蚱蜢微小的听觉器官生在腹部;纺织娘靠前脚上一个肉眼看不到的微型薄膜感受声波;蟑螂是用尾须接收声波;雄蚊头上两根触角上的刚毛则对雌蚊翅膀的扇动声特别敏感;许多飞蛾都有一种内藏式的“声呐系统”可以收听超声波;大多数鱼的听觉器官便是体侧的侧线,在这些侧线中含有听觉神经末梢以受纳声波;蛇的听觉极弱,主要通过腹部感受周围环境的动静等等

理论模型和数学方法长期以来,人们出于在空间和水下探测中应用仿生学的强烈兴趣,对蝙蝠和海豚的超声定位系统给予了特殊的注意为了分析研究它们的发声信号,建立和发展了必要的理论模型和数学方法

蝙蝠用喉头发射超声,并用耳朵接收其反射回波,从而构成超声探测系统

发射的超声波波长短,可短达3.4毫米(菊头蝙科)

实验表明,挖去双眼的蝙蝠借助其超声定位系统可探查到0.1毫米的金属丝障碍物,可在半秒内捕捉到三个飞行中的昆虫

海豚有着超声定位本领,而且还发现海豚在相互交往时使用七种不同的发声并以长短不同的间歇相组合

科学家预言,一旦这些声信息破译后,就可通过电子技术实现人与海豚之间的对话

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