Wie könnte ein biologischer Lautsprecher funktionieren und sich natürlich weiterentwickeln?

Wir wissen, wie ein normaler Lautsprecher funktioniert, Sie haben typischerweise einen starren Kegel, der typischerweise von einem flexiblen Rand umgeben ist, der weiter von einem starren Rahmen umgeben ist. In der Mitte und hinter dem Kegel befinden sich eine Spule und ein feststehender Magnet. Elektrische Impulse erzeugen kleine Magnetfelder, die die Spule und damit den Kegel bewegen. Dies bewegt die Luft, und bewegte Luft ist die Grundlage des Klangs.

Sie haben die starren Teile Ring und Membran (Kegel) bereits gelöst, Sie benötigen jetzt einen Treiber, um die Anordnung von Spule und Magnet zu ersetzen.

Ich kann eine kleine, aber starke Muskelanordnung sehen, die als Fahrer fungiert. Die Muskelanordnung könnte nach dem Prinzip der abwechselnden Kontraktion und Entspannung von Zellen funktionieren. Angenommen, 15000 Muskelzellen kontrahieren nacheinander, wie Zelle 1 kontrahiert, Zelle 2 zieht sich 1/10000 Sekunde später zusammen, während Zelle 1 sich entspannt ... und so weiter. Außerdem sollte die Membran in der Lage sein, ihre Spannung zu ändern und ihr eine andere Eigenfrequenz zu geben, ähnlich wie beim Anziehen eines Trommelfells.

Lautsprecher enthalten oft mehrere, unterschiedliche Treiber/Membran-Anordnungen, um eine größere Klangvielfalt originalgetreu zu reproduzieren. Ihr Tier kann dasselbe tun, indem es 6 Treiber- und Kegelanordnungen paarweise verwendet. 3 verschiedene Größen. Auf diese Weise muss jede Größe nur einen bestimmten Klangbereich erzeugen. Die Paarungsanordnung ermöglicht eine erhöhte Lautstärke und die Möglichkeit, eine dreidimensionale Wiedergabe des Klangs zu erzeugen.

Ihr Tier wird eine beträchtliche Intelligenz benötigen, um diese Anordnung zu kontrollieren.

Bearbeiten: Ich glaube, ich sehe einen Weg für das Lebewesen, einen biologischen Lautsprecher zu benötigen. Stellen Sie sich eine Umgebung vor, die sehr wenig Licht und viel langsam fließendes Wasser hat, wie ein Sumpf, aber unterirdisch. Diese Kreatur ist kein Pflanzenfresser, sondern ein schwer gepanzerter Aasfresser/Raubtier/Allesfresser. Nennen Sie ihn Bobby the Boom-Turtle.

Sehr schwaches Licht bedeutet, dass sichtbasierte Überlebensmerkmale gegenüber Geräuschen und Gerüchen in den Hintergrund treten. Bobbys weit entfernte Vorfahren wurden erfolgreich, weil sie ein gutes Gehör hatten und auch lernten, nachzuahmen. Zuerst sollte die Mimik ihnen Nahrung zulocken, entweder durch Duplizieren von Paarungsrufen oder Geräuschen anderer Beutetiere in Not. Später, in einer geräuschempfindlicheren Umgebung, wurde ein guter Schrei als gute Methode entdeckt, um andere Raubtiere zu vertreiben. So erhalten Sie eine Vielzahl von Lautsprechern und größere Größen, sodass sowohl Genauigkeit als auch Lautstärke möglich sind.

Die bilaterale Vereinbarung ergibt sich aus dem Folgenden. Die Fähigkeit, gerichtete Geräusche zu erzeugen, bedeutet, dass die potenzielle Beute nicht nur vom Tier im Allgemeinen angezogen wird, sondern auch vom Kopf des Tieres, um schnell zuzuschlagen und zu töten, wie eine Schnappschildkröte. Da Bobby in der Lage ist, den Ton in einer geschlossenen Umgebung wie einer Höhle abzustimmen, kann er möglicherweise Geräusche "projizieren", um konkurrierende Raubtiere in andere Bereiche zu täuschen, sodass Bobby in Ruhe essen kann. Die Direktionalität ergibt sich aus der Fähigkeit, die gleiche Frequenz mit einer leichten Verzögerung von zwei verschiedenen Punkten aus zu erzeugen. Das ist eine Art grobe Beschreibung, wie Stereo funktioniert.

Dieser spezielle Typ würde am Ende wie eine Schildkröte aussehen, wobei die "Lautsprecher" auf der Unterseite angeordnet sind, wobei die kleineren Lautsprecher näher am Kopf und die größeren hinten liegen.

Bringen Sie Bobby zurück auf die Erde und er könnte sich als eigenständiger mobiler DJ verdingen.

In der Erdbiologie haben Vögel vielleicht das breiteste Spektrum an Schallerzeugungsfähigkeiten. Außerdem ist es klein, kann während der Bewegung stabilisiert werden und bietet eine hervorragende Kontrolle über Lautstärke und Tonhöhe.

Der anatomische Mechanismus ist als Syrinx bekannt und war in letzter Zeit Gegenstand einiger Studien, einschließlich einiger 3D-Modellierungsversuche .

Wie wäre es, wenn Sie Ihrer Kreatur eine Form der Bioelektrogenese erlauben ?

Wenn das Tier eine Art Anhängsel ähnlich dem Körper eines Zitteraals hat, dann könnte es elektrische Entladungen mit starker Spannung und Stromstärke im Millisekundenbereich abgeben.

Der aalähnliche Anhang könnte sich als Abwehrmaßnahme entwickeln, dann könnte die Kreatur im Laufe der Zeit die Fähigkeit erlangen, den Anhang zu kräuseln, wodurch Spiralen oder Schleifen entlang seiner Länge entstehen. Der Zitteraal zeigt bereits eine rudimentäre Version dieses Verhaltens

Das Bewegen von zwei dieser Schleifen nahe beieinander könnte ein Signal dämpfen, und eine natürliche Selektion für diese Fähigkeit würde möglicherweise zu Nachkommen mit der Fähigkeit zu immer mehr Windungen führen (möglicherweise durch Verlängerung der Länge des Anhangs?), was schließlich der Fall wäre gebe dir deine natürliche Schwingspule, denke ich.

Eine amphibische oder halb aquatische Umgebung scheint angesichts der Entwicklung des Zitteraals eine höhere Wahrscheinlichkeit zu haben, diese Art von Anhängsel hervorzubringen. Oder vielleicht würde eine unglaublich feuchtigkeitsreiche Atmosphäre seine Entwicklung ermöglichen?

Für Tiere auf der Erde ist die einfachste und gebräuchlichste Methode, extreme Lautstärke zu erreichen, eine Resonanzkammer - im Grunde eine große vibrierende Lufttasche. Sie brauchen keinen speziellen exotischen Mechanismus, um so laute Töne wie ein elektronischer Lautsprecher zu erzeugen – nur einen ausreichend großen Resonanzraum und regelmäßig alte vibrierende Muskeln. Ein Rockkonzert erreicht 120 Dezibel (direkt an der Grenze der menschlichen Schmerzgrenze). Das lauteste Landtier der Erde, der Brüllaffe, erreicht bis zu 128 Dezibel. Denken Sie daran, dass Dezibel eine logarithmische Skala sind; 128 Dezibel ist viel lauter als 120.

Der von einem Resonanzraum erzeugte Klang wird hauptsächlich durch die Größe des Resonanzraums begrenzt. Aus diesem Grund fällt es größeren Tieren leichter, laute Geräusche zu erzeugen (nicht allzu überraschend), aber kleinere Tiere können große Geräusche erzeugen, indem sie zusätzlichen Platz für große Resonanzkammern schaffen. Normalerweise befindet sich dieser Resonanzraum im Hals, muss es aber nicht; der Nasenaffe hat einen in seiner großen hupenden Nase und der Hadrosaurier-Dinosaurier Parasaurolophoushatte einen in seinem Kamm (der technisch gesehen eine längliche Nasenhöhle war). Frösche können temporäre Resonanzkammern schaffen, indem sie ihre Kehlbeutel aufblasen, damit sie sie nicht ständig herumtragen müssen. Menschliche Sänger und Redner lernen, Teile ihres Mundes, ihres Rachens und ihrer Brust als Resonanzkammern zu verwenden, obwohl unsere Fähigkeit dazu natürlich durch unsere relativ nicht aufblasbare Physiologie begrenzt ist, demonstriert sie doch das Prinzip in Aktion.

Geräuschverstärkungsmechanismen entwickeln sich häufig bei Tieren, die große Territorien benötigen und es vorziehen, physische Konfrontationen nach Möglichkeit zu vermeiden. Vögel, die sich schnell bewegen können, benötigen aufgrund ihres hohen Energiebedarfs große Reviere und riskieren bei Kämpfen lebensgefährliche Verletzungen (der Flug erfordert äußerst präzise Mechanismen, um zu funktionieren, und ein Vogel, der nicht fliegen kann, ist so gut wie tot). sind bekannt dafür, ihr Revier durch Schall abzustecken.

Mimikry wird oft mit sexueller Selektion in Verbindung gebracht, da die Fähigkeit, sich komplexe und abwechslungsreiche Geräusche zu merken, eine Anzeige für Intelligenz ist; Diese Form des Wettkampfs findet man auch häufig bei Vögeln, möglicherweise, weil Vögel, wie bereits erwähnt, jedes Mal, wenn sie in einen körperlichen Kampf geraten, ein enormes Risiko eingehen, sodass stattdessen nicht-körperliche Wettkampfmethoden gedeihen.

Ich würde also erwarten, dass eine solche Kreatur, die sowohl laut als auch mimikryfähig ist, einen vogelähnlichen Lebensstil hat. Wie ein Frosch könnte es einen aufblasbaren Kehlsack haben, der es ihm ermöglicht, seine Rufe zu verstärken. Es kann im Aussehen einem Großen Fregattvogel ähneln, obwohl Fregattvögel ihre Kehlsäcke nicht zur Schallverstärkung verwenden. Die mitschwingende Kehlkammer eines Brüllaffen hat einen Durchmesser von nur wenigen Zentimetern und kann Geräusche erzeugen, die bis zu 2 Kilometer entfernt zu hören sind; Die Hauptbeschränkung des Großen Froschvogels wird seine Fähigkeit sein, sich nicht selbst mit seinen Rufen ohrenbetäubend zu machen! Um dies zu vermeiden, ist es möglicherweise in der Lage, seine Ohrknochen an Ort und Stelle zu "verriegeln", wenn es laute Geräusche macht. Es gibt einige Arten von Fledermäusen, die dies tun, um sich nicht selbst mit ihren eigenen Echoortungsgeräuschen zu betäuben (sie verriegeln ihre Knochen, wenn sie das Geräusch machen,

Ein lebender Lautsprecher kann aus organischem Material hergestellt werden, es ist möglich; wie von @PaulTIKI angegeben.

Damit sich diese Art von Organismus "natürlich" entwickelt, hängt dies jedoch wirklich von der Umgebung ab, in der sie lebt, einer Umgebung, die einen Organismus begünstigt, der gehörte (oder neue) Geräusche reproduzieren kann, und zwar auch laut.

Es könnte ein Kommunikationsmittel sein, um Raubtiere abzuwehren, oder nur ein Nebenprodukt von etwas anderem, was sie tun.

In der Lage zu sein, große Geräusche zu produzieren, bedeutet, dass sie eine leichte Beute sind, also schlage ich vor, dass eine symbiotische Beziehung mit einem anderen Organismus vorhanden ist.

ein Beispiel: ein kalter Planet, wo die Tage meistens dunkel sind; Die meisten Organismen sind blind und verlassen sich nur auf Geräusche, um mit der Umwelt zu interagieren. Die lebenden Lautsprecher könnten als Mittel zur Erwärmung selbst vibrieren. Sie erzeugen laute Geräusche, um Raubtiere abzuschrecken, und ahmen Geräusche anderer Organismen nach, um Beute anzulocken (sie müssen möglicherweise stationär sein, diese Lautsprecher).