Die Fledermaus-Echoortung ist ein Wahrnehmungssystem, bei dem Ultraschalltöne speziell emittiert werden, um Echos zu erzeugen. Durch den Vergleich des ausgehenden Pulses mit den zurückkehrenden Echos können das Gehirn und das Gehörnervensystem detaillierte Bilder der Umgebung der Fledermaus erstellen. Dadurch können Fledermäuse ihre Beute in völliger Dunkelheit erkennen, lokalisieren und sogar klassifizieren. – Echoortung, Wikipedia
Außerdem lesen wir Folgendes:
[ . . . ] Diese Fledermäuse ziehen ihre Mittelohrmuskeln zusammen, wenn sie einen Ruf aussenden, damit sie nicht selbst taub werden.
So weit, ist es gut. Aber das wirft zwei Fragen auf, mit denen ich herausgefordert habe. (Und leider scheine ich nicht in der Lage zu sein, die richtigen Suchbegriffe zu finden, und ich erhalte keine relevanten Ergebnisse)
Stellen Sie sich zwei Fledermäuse nahe beieinander vor, die in einem Abstand von beispielsweise 1 Meter voneinander fliegen. Wie wir wissen, echoorten beide, um den Aufenthaltsort ihrer Umgebung wahrzunehmen. Fledermaus Nr. 1 sendet Ultraschallwellen aus, zieht aber ihre Mittelohrmuskeln zusammen, damit sie nicht verletzt wird. Ich stelle mir vor, dass diese beiden Fledermäuse nahe genug beieinander sind, damit die Wellen auch für das Gehör von Fledermaus Nr. 2 schädlich sind.
Daher ergeben sich zwei Probleme
Entweder sind die Wellen für den anderen nicht schädlich (ich hätte gerne einige Berechnungen dazu oder Hinweise, wie man selbst welche macht) oder es passiert etwas mit Fledermaus Nr. 2, das die Ultraschallwellen nicht zulässt sein Gehör schädigen. Sicherlich soll Fledermaus Nr. 2 nicht wissen, wann Nr. 1 diese Wellen aussendet, also was passiert ?
Werden die Wellen, die Fledermaus Nr. 1 ausgesandt hat, nicht die Wellen beeinflussen, die Fledermaus Nr. 2 aussenden wird? Beeinflusst das nicht die Wahrnehmung von Fledermaus Nr. 2? Wir haben im wirklichen Leben viele Fledermäuse zusammenfliegen sehen, die [vielleicht scheinbar] keine Probleme hatten, sich die Umgebung vorzustellen, also muss das nicht der Fall sein, aber warum ?
Die Echoortung von Fledermäusen ist ein unglaublicher und komplexer Vorgang. Fledermäuse können zwei Arten von Ultraschallsignalen aussenden. Einer ist ein kurzer Impuls (weniger als 5 ms lang), der einen breiten Frequenzbereich (100 Hz bis 25 kHz) durchläuft und als FM-Sweep oder Breitbandsignal bezeichnet wird. Die zweite Art hat eine konstante Frequenz (CF) und ist viel länger in der Dauer (5-30 ms) und wird auf einer bestimmten Frequenz gehalten. Neben der Grundfrequenz gibt es erste und zweite Harmonische. Dies ist wichtig für die Tiefenwahrnehmung, die Verfolgung von Beutetieren und das Auffinden anderer Fledermäuse!
Insbesondere messen Fledermäuse die Entfernung, indem sie die Zeit zwischen ausgesandten Schallimpulsen und ihrem zurückkehrenden Echo vergleichen. Schnelle FM-Sweeps eignen sich besonders gut für die Zielentfernung, damit sich der Schläger leicht anpassen und das Ziel lokalisieren kann. Fledermäuse können aus diesen Zeit- und Frequenzunterschieden auch Winkel, Größe, Höhe, Azimut und Geschwindigkeit/Bewegung eines Objekts bestimmen. Nun berechnen Fledermäuse ihre eigene Geschwindigkeit, indem sie das Konzept der Doppler-Verschiebung ihrer eigenen Echos verwenden. Das heißt, wenn ihre Signale zu ihnen zurückkommen, vergleichen sie die Amplitude ihrer Ultraschallwelle, wenn sie sich nicht zum empfangenen Schall bewegen würden, und berechnen daraus die tatsächliche Geschwindigkeit (es ist ein sehr komplizierter Prozess, und ich versuche es um es zu vereinfachen, um zu Ihrer Frage zu gelangen).
Ok, das sind jetzt die Grundlagen der Echoortung, aber zurück zu Ihrer Frage: Was passiert, wenn mehrere Fledermäuse vorhanden sind? Nun, wenn Sie viele Ultraschallwellen gleichzeitig haben, kann es verwirrend werden, welches Ihr Signal ist. Zumindest das, was man denken würde. Da die Fledermäuse einen so großen Frequenzbereich haben, den sie stimmlich erzeugen können (100 Hz bis 25 kHz), ändern Fledermäuse normalerweise einfach den Bereich, in dem sie vokalisieren, um eine Unterbrechung der Wellen zu verhindern. Wenn Sie eine Überlappung von Wellen von Fledermäusen mit derselben Frequenz erhalten, erhalten Sie etwas Ähnliches wie den Doppler-Effekt, bei dem die Amplituden nicht den Erwartungen entsprechen. Da es sich um ziemlich drastische Änderungen handelt (die die Welle manchmal sogar vollständig aufheben) und eine Fledermaus erkennen kann, ob sich eine andere Fledermaus in ihrer Nähe befindet, indem sie die Größe der Objekte berechnet, die Geräusche erzeugen, Eine Fledermaus weiß, dass diese Verzerrung auf eine andere Fledermaus und nicht auf die Beute zurückzuführen ist. Infolgedessen muss eine Fledermaus ihren Frequenzbereich ändern. Dadurch ist das für sie zu einer Art Dominanzspiel geworden. Die Fledermäuse erhöhen (ich denke, vielleicht niedriger) die Frequenz ihrer Signale, bis man nicht mehr weiterkommt. Derjenige mit der größeren Reichweite gilt als dominant und beherrscht diesen Frequenzbereich. Ordentlich richtig! Hoffe das hat deine Frage beantwortet!
Quellen: http://scitation.aip.org/content/asa/journal/jasa/54/1/10.1121/1.1913559
Verhaltensneurobiologie von Thomas Crew Copyright 2000 (die meisten Informationen stammen aus dieser Quelle, bei Interesse sehr zu lesen)
AMR
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der Forstökologe