Как мъжът в сигналите на делфините ехолокация

Dolphin е недостижим за местоположение изкуствени устройства сонар ефективност. Той lotsiruetsja пелети, паднал във водата на разстояние 15m- концепциите за размер на една и съща форма, различна от няколко процента, тяхното материално отличава като Томографи подробности за вътрешната структура на обекти във водата или в слой от кал, тяхната форма и други параметри, които открива, годни за консумация риба три километра, и се различава от този, който не влиза в храната.

Това се постига чрез система от съвършенство сонар-мозък. Цифрата показва силно схематична структура функциониране делфин сонар.

Видео: косатки показват във Флорида

Чрез ехолокация сигнали за делфини, учените са успели да разбера как тези морски бозайници "виждат" един човек във водата. Sonar сигнали, записани подводни микрофони бяха трансформирани в снимки. То се съобщава от Daily Mail.

А това е как изглежда ...

Изследването е проведено в делфинариума в Пуерто Авентурас (Кинтана Роо, Мексико). Diver Джим Макдона (Джим Макдона) постави на колана тегло и активно издишвания въздух. Решено е да не се използва водолазна екипировка, като мехурчетата от това ще се отрази на резултатите от експеримента. Сигналите (микрофон записани на ехо сигнали от делфини насочена към McDonough) бяха прехвърлени в британски учен Джон Стюарт Рийд (John Stuart Reid) - физика CymaScope апарат изображения специалист акустичен звук.

Основният принцип на устройството - трансформацията на звукови вибрации в колебания вода. На първо място, учените заредени последователността на ултразвуковата ехолокация делфините сигнали CymaScope, пускането на камерата в режим на видео възпроизвеждане. На повърхността на водата, видяха някаква странна форма. След това те са загубили обратно видео, кадър по кадър, и след известно време видях неясна силует на мъж. Компютърна обработка на изображението донесе нови части (по-специално, учените са успели да видят колана тегло Макдона).

По-рано (през 2012 г.) по същия метод, биолози измисли как животните възприемат неодушевени предмети.

По този начин, ехолокация позволява делфини "виждат" не само сенки на обектите, но контурите на повърхността. "Ние смятаме, че делфините могат да използват звук-визуалния език - езикът на изображения, които те споделят един с друг (ехолокация сигнали, кодиращи снимки - имайте предвид". "Lenta.ru)", - каза авторът на проучването Джак Kassevits (Jack Kassewitz).

А сега нека да разгледаме детайлите как работи.

Видео: Роснефт проучи офшорни Черно море

Нос канал (1), простиращ се от шупли лесно да се свърже три двойки въздушни възглавници (2), представляващи кухина заобиколен от система от радиални мускули.

Мембраните разположени на кръстопътя на торбите с преход назално, когато разпенващ отляво на торбата на дясно или обратно въздуха генериране на ултразвукови вибрации, които са насочени чрез отражателя (3), който е параболичен вдлъбнатина в предната част на черепа и акустичен лещата (4), представляващи образуване на мастни заобиколен от мускулната система, ако е необходимо, променя своята форма и, следователно, фокусното разстояние.

Това води ултразвукова греда (5), честотата и схемата насоченост на който може да варира. От намира обект 6 разпръсва радиация инцидента върху него и се възприема от антенната система в три области (7), разположени върху кожата и мандибуларна rastruma delfina.Eti акустични полета образува рецептори на кожата с плътност разпределение от около 600 единици на милиардcm2 и са, в действителност, пространствено холографски приемната система.

Тази схема е чисто произволно. Действителната форма на неговите елементи е много по-трудно. Въпреки това, на дисплея на тези анатомични подробности ще усложни само разбирането на принципа на системата.

Нека да направим една малка екскурзия. Скоростта на движение на делфините във вода може да достигне velichiny50-60 км / ч, което е много по-голяма от потенциалния мускула енергия. За първи път този факт, посочен от Джон Грей.

Той разкри, че една целенасочена твърдо идентичен с размера и формата на делфин би трябвало да изразходва, за да се преодолее около седем пъти повече капацитет водоустойчивост, от тази, която той има.

Този факт, който по-късно получава името "Парад на Грей", се дължи на факта, че коефициентът на съпротивление в ламинарен поток са значително по-ниски, отколкото в бурен.

Обяснява парадокс Грей специално структурата и функционирането на кожата с хидрофобни и амортисьорния свойства и механизъм на двигателя като кожата, и цялото тяло на делфин.

На първо място, на повърхността на кожата е напълно гладка и има хидрофобна състояние на материята (където делфина се очертава, не капки вода върху кожата му). Гладкостта на повърхността се осигурява от нейното постоянно актуализиране, обрушване на мъртви части, който предпазва от замърсяване, така характерни за плавателните съдове и много жители на моретата. Това е първият етап на защита, която осигурява минимален коефициент на триене.

Вторият етап осигурява защита охлаждащата среда на воден фино мащаб пулсациите в налягането прогностичен образуване на турбулентност.

За тази цел, на епидермиса се състои от два слоя: външен тънки и разположени под или гръбнака кълняемостта. В кълнове гръбнака слой включва еластични нипели дермата, които осигуряват надеждно зацепване с абсорбера - слой от мазнина, проникнати гъста плексус на колаген и еластинови влакна.

Първият и вторият етап - пасивни.
Под мазнини слой е слой от разработена система на подкожната мускулни и кръвоносните съдове. Това е третото ниво на защита.

Работи етап трета защита е както следва. Важно условие за поддържане на ламинарен (irrotational поток) е наличието на надлъжната отрицателен градиент налягане, което предотвратява образуването на вихри. След като на всяко място по кожата има тенденция да образуват положителен градиент muskulaturny наситен с кръв слой веднага се променя формата на повърхността на тялото делфини в подходяща позиция, така че елиминира тази тенденция. Това е най-активен мускулно-хидравлична защита.

Информация за областта под налягане се получат съответните рецептори, които покриват цялото тяло на делфини. Един от най-сензорни рецептори при животни и хора са космите. Dolphin, загуби косата си по време на своето развитие, се трансформира това, което е останало от тях в тези рецептори. Невярно по връчване на течаща вода около ции анализира съответния раздел на мозъка и дава заповеди на вегетативната нервна система, системата за контрол, мускулите и кръвта.

Същата роля в поддържането на ламинарен поток около тялото на делфините играят опашката му част, която създава движение градиент отрицателно налягане. Това е четвъртото ниво на защита.

Когато делфина е необходимо да се постигне възможно най-висока скорост, например, преди скока на височина, то съдържа "доизгорителя", превръщайки кожата в допълнителен двигател. При висока скорост снимките ясно се вижда как делфин на тялото работи в посока, напречна опашка "огъвания" на кожни издатъци, което е допълнителен механизъм на витлото.

По този начин, всички от делфина е двигателят на най-висока степен на съвършенство, способността да се движат с голяма скорост, като същевременно е в напълно ламинарен поток.

Това означава, наред с други неща, че той не е имал поток и шум, който е толкова богата на морски инженерни съоръжения.

И сега, завърши направи отстъпление и да се върнете на сонара, знаейки, че делфините се движи, без да създавам хидродинамичен шум.

Всички човешкото тяло е покрито с гъста мрежа от сензорни рецептори. Рецептори докосване и налягане (Механорецептори) в кожата на човек, повече от 600 хиляди. Това Pacini и Meissner телца и дискове на Меркел.

Механорецептори възприемат, включително вибрации и звук. Последният не е основното им предназначение - за тази цел има уши. Въпреки това, има случаи, в които деца с увреден слух, положи ръце на масата или поставят краката си на пода, могат да слушат музика.

Делфини Механорецептори, очевидно, много повече от един човек. В процеса на еволюция, те са се превърнали в много хиляди хидрофони, покриваща цялото тяло на делфин. В резултат на повърхността на делфини тяло е силно развита устройство многофункционалния антена, работещи в честотния обхват от няколко херца до 200 кХц с много ниско ниво на шум и произвежда или уникалния апарат анализ - мозъка.

С други думи, всички делфин тяло - една добра акустична око, което може да работи както в активна и в пасивен режим с видимост и способността за концентрация на максималната разделителна способност в желаната посока.

Разликата между светлинна и звукова око е само, че в първия случай, анализът на информация се основава на законите на геометричната оптика, а втората - на базата на акустични закони холографията.

Система от лещи е само информацията, която може да бъде получена от един от рецептора, е амплитудата на акустичното налягане. Системата за холографски изображения се използва като амплитуда и фаза. Тъй като холографски антената носи много информация от всеки от рецептора, на получените изображения са по-информативни. Освен това, тъй като рецептори покриват цялото тяло на делфини, т.е. антена е с максимален размер, резолюцията, и тя има максимална достижима стойност.

Въз основа на гореизложеното, считаме общата схема на делфин сонар система.

Делфин като приемната излъчващи gidroakusticheskayasistema.

Първата подсистема - ушите (1), допълнен от третото приемащото устройство - на долната челюст. Тя осигурява по принцип приемането на комуникационни сигнали, но също така осигурява функциите на подводно положение.

Втората подсистема - всички видове звуци в обхват 10 Hz - 196 KHz. Площта му емисии (2).

Третият подсистемата - система на къси разстояния сонар работи в зона (3) и използва най-висока честота сонар signaly.Te същите рецептори, които се разпространяват с висока плътност на предната страна с по-ниска плътност, разположен на повърхността на цялото тяло и формата на делфини множествена широколентова сонар приемна антена с кръгова радиация модел (4).
Тази подсистема предоставя покритие холографски получаване подводна среда, работещи в двете активни и пасивни режими, както и допълва работата на първата подсистема.

Делфин могат да възприемат звуци такава честота, че той не е в състояние да играе, за разлика от сухоземни бозайници и хора, които се чуват звуците, но такава честота, които се публикуват.

Делфин сонар има няколко информационни системи частично припокриващи се и работни parallelno.Razdelenie постъпващата информация и сътрудничеството й обработка се извършва в захранващия кабел, в реално време.

Видео: Боклук влезе в хижата подземен свят

По този начин значително подобряване на съотношението сигнал / шум и посока приемане съединение, предоставяща висока пространствена резолюция с видимост, която се поддържа в двата активни и в пасивен режим, който е недостъпна за оборудването.

Получената информация се кодира от мозъка, очевидно под формата на четири триизмерни изображения (три пространствени и една честота).
За делфин информация сонар канал е много повече от една визия за човека. Други сетива играят поддържаща роля.

Какво означава делфина използваха сонар система?

Той вижда на повърхността, вижте отдолу с всички подробности за нейната структура, включително подробности за основните слоеве на резервоарни скали вижда обекти, разположени в долната част, в това число лежи дълбоко в Ил-видят функциите на всеки един обект, неговият размер, форма, съществени характеристики, вътрешно устройство.

Той не може да "каже" за всеки отделен пациент, ако преди това не го е виждал. Но ако има две подобни един на друг обект, е в даден обучение, могат да бъдат разграничени един от друг от всеки параметър: размера, формата, материала, в най-Licia кухини вътре, размер и форма на тези кухини и т.н.

Той вижда всичко около него плаващи предмети (като цяло, така да се каже "периферно зрение") и ако нещо го интересува, той се концентрира върху тежестта на звуковия визия. Между другото, когато делфина да плуват или искате да видите нещо, го прави движения на главата, много подобно на движението на лицето, на учениците в подобни ситуации.

Няколко прости примери. Делфини разпознава два напълно идентични по форма и размер на пациента, но направи едно - от стомана, друг - от две еднакво третирани latuni- твърда стомана, които се различават в диаметър от 2-3% - две идентични запечатан дебелостенна кух цилиндър, кухина, която частично пълна с вода, ако разликата на нивото на водата в тях едновременно stavlyaet 3-4 mm, и така нататък.

По-комплекс пример. Ако водата е плаващ няколко души, сред тях в знак на делфина, делфинът ще плува с него, ако познаване има положителен конотация. Ако плуване в същото време, дори и на по-голямо разстояние, на няколко добре известни хора, обучени делфини ще плуват в случай на получаване на команда към точни, на които ще бъде даден.

Как се случва това? Всеки обект е подводен сонар трансформаторни полета в околното пространство. На някои честоти преобладава отразена вълна инцидент на обекта до известна - усвояване. Фаза промяна настъпва и промяна поле намеса структура, предмет на абсорбира акустичната енергия ги препредава на собствените резонансни честоти и т.н.

Всяка делфини сонар излъчваната радар импулс отразена от предмет, съдържа информация за позицията, размер и форма (в ъгъл и времето на пристигане на ехо вълни). Енергията на импулса с формата на функция делта, стимулира целия спектър от природни резонансни честоти на обекта, което създава уникалната акустичен образ.

Основна информация делфини сонар предоставя активна отпред (с висока разделителна способност) и кръгла (груба разделителна способност), както и компоненти стерео получаване слухови околната акустични полета.

Но е възможно и въвежда определен принос за холографски системата работи в пасивен режим (без собствено осветление), базирани на деформации на обекти на смущенията полета с различни честоти, генерирани от външни източници, като последователно и широколентов емисии фон.