Bat faltige Gesicht verbessert Sonar

Die seltsam komplizierten Falten und Furchen um die Nasenlöcher viele Fledermäuse offenbar ihnen "im Dunkeln sehen" durch die Konzentration ihrer Sonar helfen könnten, haben Wissenschaftler in China gefunden.

Die Entdeckung könnte dazu beitragen, Wissenschaftler Sonar und Funktechnologie zu verbessern, sagte der Forscher.

Fledermäuse sind bekannt für ihre Fähigkeit zu "sehen in der Dunkelheit" durch das hören auf die Anklänge an ihre Ultraschall-rufe. Dieses bekannt als Echoortung, oder "Biosonar."

Während die meisten Fledermäuse Sonar aus ihren Mündern emittieren, schießen etwa 300 Arten aus ihren Nasen. Diese Fledermäuse haben oft bizarr aufwendige, kunstvoll geformte Klappen, genannt "Noseleaves" rund um die Nasenlöcher, die mit Nuten und Stacheln [Bild] geschmückt sind.

100-Jahr-alte Rätsel

Wissenschaftler haben lange spekuliert, diese Noseleaves Form Fledermaus Sonar helfen könnte, aber niemand wusste für bestimmte erklärt Biologe rechnerische Physiker Rolf Müller an der Shandong University in Jinan, China gedreht. Er und seine Doktorandin Qiao Zhuang haben nun entdeckt, genau wie eine Art von Fledermaus Gesichtsmerkmal verbessert Biosonar, lösen "ein 100-Year-Old Rätsel", sagte Müller LiveScience.

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Die Forscher beschäftigte Röntgen-Scans, dreidimensionale Computermodelle von der Noseleaves die rufous Hufeisennase, ursprünglich aus Südasien zu generieren. Müller und Zhuang simuliert dann wie Ultraschall-Impulse der Fledermäuse Emit Interaktion mit den Noseleaves.

Die Fledermäuse senden Ultraschallimpulse, die beginnen bei etwa 60 Kilohertz Frequenz, schnell zu steigen, um eine konstante Frequenz von ungefähr 80 Kilohertz und dann zurück bis 60 Kilohertz am Ende fallen. Computersimulationen ergab horizontale Furchen entlang des oberen Randes der Noseleaves benahm sich wie Hohlräume, die mit bestimmten Frequenzen des Klanges, wie in "eine Reihe von Klarinetten," bläst stark mitschwingen Tiefe, resonante Töne produzieren können, sagte Müller.

Klangvorteil

So führen die Rillen die unterschiedlichen Frequenzen des Klangs, Schwerpunkt unterschiedlich. Die niedrigere Frequenz 60 Kilohertz wird vertikal, verbreiten, während die 80-Kilohertz-Frequenz weiter fokussiert werden vor.

Die Noseleaves im Wesentlichen helfen die Fledermäuse Ultraschall optimal emittieren sie, erklärt Müller.

"Für die Fledermaus Schallenergie ist wie Geld an uns – wir haben in der Regel nur eine begrenzte Menge davon und wir müssen eine Wahl treffen, wie zu verteilen," sagte er. Die Furchen der Forscher untersuchten mitgestalten wie die niedrigere Frequenz "Umwelt, leuchtet" während die anderen Frequenzen bleiben unberührt und somit in der Lage, die Welt auf unterschiedliche Weise zu scannen.

Die Komplexität, die die Noseleaves der Fledermaus-Ultraschall-Balken hinzufügen könnte helfen "in schwierigen Sonar-Aufgaben wie die Navigation in komplexen Umgebungen wie dichte Wälder oder mehrere Dinge auf einmal tun, wie z. B. auf der Suche nach Beute und Ausweichen vor Hindernissen", vermutet Müller.

Mehr zu studieren

Gesichts-Grooves und Klappen werden sogar auf Fledermäuse ohne Noseleaves gefunden. Ihre Erkenntnisse vorgeschlagen "alle Gesichtsstrukturen in Fledermäuse gesehen jetzt Kandidaten für akustische"Strahlformung Geräte"sind", sagte Müller.

Ebenso "die äußeren Ohren die meisten Fledermäuse haben auch interessante Form-Features", sagte Müller. "Diese Funktionen könnte als die Noseleaves in ähnlicher Weise wirken."

Das Ziel dieser Forschung ist nicht nur besser zu verstehen wie Fledermaus Echoortung Werke, sondern um die Grundsätze zur Verbesserung der Antennen-Technologie für den Einsatz in Sonar, Scannern und drahtlose Kommunikation, sagte Müller.

Müller und Zhuang berichtete über ihre Ergebnisse in der 24. Nov.-Ausgabe der Zeitschrift Physical Review Letters.

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