喉咙发出很有磁性的声音(喉咙发出声音处理信息极快)

在1793年的时候,一位名叫拉加洛·史巴兰沙尼的意大利人发现,如果蒙上蝙蝠的耳朵,它们便会迷失方向;而如果只是蒙上眼睛的话,它们依然能找到正确的路线。可惜的是,史巴兰沙尼并没有发现它们如何导航,但是他却证明了蝙蝠是通过耳朵来引导自己捕捉猎物的。直到1938年,哈佛大学的多纳德·格里芬在使用可以检测到超声波的麦克风监听蝙蝠的"谈话"时,才发现了蝙蝠如何引导自己捕食的秘密。

喉咙发出很有磁性的声音(喉咙发出声音处理信息极快)(1)

蝙蝠用它们的喉咙发出声音,这和人类一样,然后声音从周围的物体上反射回来,蝙蝠便可通过回声来认清周围的环境并找到合适的路线。蝙蝠的回声波往往是超声波,换句话说,这种声音已经超出了人类所能听到的范围。在其他的测验中,蝙蝠可以在水平和垂直面上判断一个物体的位置,偏差保持在2~5度之间;也可以发现长度只有1毫米的物体;还可以分辨出相距只有12毫米远的两个同样的东西。另外,大菊头蝠还可以精确地判断出昆虫飞行时的振翅频率。

蝙蝠面部结构的复杂性反映出了声音在它们生命中的重要性。许多蝙蝠的耳屏都有耳垂,耳垂可以很好地帮助它们在垂直方向上定位回声。虽然大多数的蝙蝠从其嘴里发出声音,但是像菊头蝠、旧大陆假吸血蝠、蹄蝠和美洲叶口蝠却不是,这些蝙蝠是从它们的鼻孔里发出声音,实际上就是从它们的鼻子里发出的声音。在它们的鼻子周围,有许多复杂的东西来帮助它们监听并且定位回声。

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因为蝙蝠处理信息的速度太惊人了,因此从蝙蝠的角度来看,人类对于声音的反应真是太缓慢了。蝙蝠处理信息的速度取决于它们对于不同任务发出的不同声音,搜寻回声的节奏是很快的,通常情况下伴随着每一次振翼都会发出声音。对于其他物种来说,这个频率相当于一秒钟发出5~15次声音。一旦一个猎物被锁定,发声的频率会更快。从回声定位到结束发声的捕食阶段,蝙蝠发出的声音时间最短、节奏最快,高达每秒200次。当捕捉到猎物之后,它们会安静片刻,虽然蝙蝠在咀嚼食物的时候依然可以通过回声来定位。

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用回声定位时,蝙蝠有一段称之为"责任周期"的时间,这段时间是用来发出声音的。一些蝙蝠用回声定位过程中20%的时间来发出声音,因为它们不能同时向外发声和接收回声,如果同时那样做的话,回声就会在蝙蝠的耳朵里引起共鸣,从而导致蝙蝠失聪。因此,这些蝙蝠必须在处理回声时,把两次发声的间隔弄短一些,在靠近猎物的同时,蝙蝠也必须缩短发声的时间,以使向外发出的声音不会和碰到物体返回的声音重合,从而避免了共鸣。为了使这两种声音不产生共鸣,蝙蝠持续发声的时间不能超过30毫秒。这样,蝙蝠会以一种人类无法想象的频率发出声音、接收回声,再发出声音、再接收回声。这可以解释为什么人即使用双手都很难拍打到的飞蛾却可以被蝙蝠轻而易举地用嘴捕获。

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菊头蝠的叫声可以持续70毫秒,然而,这些蝙蝠依然可以在树林里进行捕食,虽然它们面对的是数不清的来自近距离物体反射的声波。长波是非常适合寻找和对目标进行分类的,但大多数的蝙蝠却不能从这种优势中得到好处,因为它们在发出叫声的同时必须花费时间接收反射回来的声波。然而,菊头蝠这种超过50%的时间都在发出叫声的蝙蝠,却可以根据频率而不是时间来把发出声音和接收回声两个动作分开。它们可以做到这一点是因为它们的耳朵能有选择地接收回声,只接收那些比它们发出的音调稍微低些的声音。

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