Wie entwickelt man biologische Radios?

Wie ich in meiner Antwort auf die verknüpfte Frage feststellte, liegen die evolutionären Voraussetzungen für die Funkkommunikation in einer Spezies, die in der Lage ist, eine Vielzahl von Metallen in einer Vielzahl von Formen auszufällen, und in einer metallreichen Umgebung.

Zunächst würde sich eine Vorläuferart entwickeln, die Metall verwendet, um ihre neuralen Übertragungsraten zu erhöhen, da die elektrische Übertragung erheblich schneller ist als das Natrium-Gate-Depolarisationssystem der menschlichen Nerven, was an sich schon eine sehr vorteilhafte Strategie in evolutionärer Hinsicht ist.

Es ist wahrscheinlich, dass Kreaturen, die Metall als Verstärker der Nervenleitungsrate verwenden, herausgefunden haben, dass nicht abgeschirmte Nerven Strahlung verursachen, die nicht nur im eigenen Körper einer Kreatur, sondern auch in anderen Kreaturen nachweisbar ist. Da eine schnellere Nervenleitung ein zu großer Vorteil ist, um aufgegeben zu werden, hätte sich eine Abschirmung entwickelt, möglicherweise indem Nerven durch die Zentren von Metallknochen geführt wurden oder vielleicht indem die einzelnen Neuronen mit Metall umhüllt wurden.

Die Möglichkeiten der Übertragung und Erkennung von EM-Strahlung bedeuten jedoch, dass sich nicht alle Metallnerven vollständig abgeschirmt entwickelt hätten, einige könnten teilweise abgeschirmt sein und zur Erkennung von EM-Strahlung verwendet werden.

Wir haben also Kreaturen entwickelt, die HF-Energie als Nebenprodukt ihrer neuralen Aktivität aussenden. Sobald sich die Abschirmung entwickelt hat, um das Übersprechen zwischen Nervenfasern zu reduzieren, erfordert die Erkennung von HF-Leckagen empfindlichere Empfängerorgane. Außerdem würden absichtlich nicht abgeschirmte Neuronen HF-Energie aussenden, die in größerer Entfernung nachweisbar wäre.

Da es fast immer von Vorteil ist, über größere Entfernungen kommunizieren zu können, ermöglicht die Entwicklung eines gestapelten Stapels depolarisierender Zellen (wie es bei Zitteraalen vorkommt) höhere Senderspannungen und damit eine höhere Leistung und Reichweite.

Dann kommen wir zum Punkt der Bandbreite. Die EM-Strahlungsemission wird höchstwahrscheinlich bei niedrigeren Hochfrequenzen beginnen, aber es ist durchaus möglich, dass sich Mechanismen entwickeln könnten, um die Frequenz der emittierten Strahlung zu erhöhen. Da bei einem System dieses Typs praktisch jedes Neuron einen EM-Sender einer anderen Frequenz ansteuern könnte, kann eine hohe Bandbreite durch schnelle Änderungen der Signalamplitude und -frequenz erreicht werden, die durch die Verwendung von hochfrequenter EM-Strahlung und auch durch Multiplexing möglich sind viele Frequenzen gleichzeitig. Dies könnte letztendlich eine um ein Vielfaches größere Bandbreite als unsere eigene Wi-Fi-Kommunikation ermöglichen, die auch etwas gerichtet sein könnte. Ein weiteres Argument für höhere Funkfrequenzen und Mikrowellen ist, dass kleinere Antennen benötigt werden.

Da all diese Bandbreite evolutionär relativ leicht erreicht werden kann – einfach durch Duplizieren der relevanten Organe – gibt es keinen Grund, warum sich die Wesen nicht entwickeln sollten, um diese Bandbreite zu nutzen. Da die höchsten Intelligenzen der Arten auf der Erde in jenen Kreaturen zu finden sind, die ein aktives soziales Leben führen (und diese Fähigkeit sorgt für ein großartiges soziales Leben), ist die Evolution der Intelligenz so ziemlich eine Selbstverständlichkeit.

In Anbetracht dessen, dass eine empfindungsfähige, werkzeugbenutzende Spezies, die über HF mit wahrscheinlich hohen Bandbreiten kommunizieren kann, ist es unwahrscheinlich, dass Menschen leicht einen Dolmetscher für diese fremde Sprache entwickeln könnten, insbesondere angesichts der Tatsache, dass sie höchstwahrscheinlich gemultiplext wäre und beide Frequenz- und amplitudenmoduliert sowie schnell und idiosynkratisch statt einer einfachen Grammatik zu folgen, wie bei der von Menschen hergestellten HF-Kommunikation. Es ist viel wahrscheinlicher, dass diese Kreaturen – sollte ihnen in den Sinn kommen, dass Audio verwendet wird, um Ideen zu kommunizieren, was angesichts ihrer inhärenten Fähigkeit zur gemeinsamen Verarbeitung nicht unwahrscheinlich ist – angesichts dessen lernen würden, Menschen zu verstehen und mit ihnen zu kommunizieren, indem sie menschliche Sprache verwenden wahrscheinlich geringere Bandbreite und Komplexität.

Da wir über Evolution sprechen, müsste natürlich ein evolutionäres Merkmal wie die metallverstärkte Neurologie zu einem sehr frühen Zeitpunkt in der Evolutionsgeschichte der Art auftreten. Das bedeutet, dass es – dank evolutionärer Divergenz – höchstwahrscheinlich eine Vielzahl von Arten auf dieser Welt geben würde, die mehr oder weniger HF-Energie aussenden.

Wir können davon ausgehen, dass in den Gruppen von Kreaturen mit ungeschirmter Neurologie die „Lärm“ ihrer Neuronen ein Leuchtfeuer für die HF-Sinne von Raubtieren sein würde, insbesondere für diejenigen, die selbst abgeschirmte Neuronen haben und daher ein geringeres Hintergrundrauschen haben, über das sie hinwegkommen können „hören“ ihre Beute. Daraus können wir ableiten, dass diese eine leichte Beute für solche Raubtiere sein könnten und daher dazu neigen würden, eine r-Strategie anzuwenden .

Andere Arten hätten sich entwickelt, um mehr oder weniger über RF zu kommunizieren; Wir können eine große Vielfalt solcher Kreaturen erwarten, die mehrere Nischen besetzen, obwohl die Kommunikationsreichweite von RF so groß ist, dass davon ausgegangen werden kann, dass viele zumindest ein bisschen klüger sind als eine terrestrisch gleichwertige Spezies, hauptsächlich aufgrund der größeren Möglichkeiten für soziale Kontakte Interaktion.

Was die Umwelt betrifft, besteht praktisch die Notwendigkeit, dass mehr Metalle zugänglich sind. Dies schließt eine Sauerstoffatmosphäre nicht aus, aber es können schwermetallhaltige Staubkonzentrationen in der Atmosphäre vorhanden sein, die toxische Wirkungen auf Menschen haben würden, die nicht durch Atemfilter geschützt sind oder die lokalen Lebensformen fressen. Dies würde dazu führen, dass Filter für Gesichtsmasken sehr empfehlenswert und nicht unbedingt erforderlich sind, und wir könnten eine ganze Weile ohne einen Menschen leben, bevor er Symptome einer Schwermetallvergiftung bekommt.

Ein möglicher Grund für das Interesse der Menschen an einer solchen Welt ist, dass der Abbau von Metallen mit der biologischen Ausfällung von Metallen eine fast triviale Übung wäre, um die Kadaver toter Kreaturen aufzuheben, ob kürzlich tot oder versteinert. Wahrscheinlich haben sich einige sehr interessante Legierungen entwickelt, ebenso wie Schaummetall, das aufgrund seiner inneren Hohlräume sowohl leicht als auch stark ist.

Eine vollständige Antwort würde einen vollständigen Transceiver mit Mitteln zum Senden und Empfangen von Funksignalen erfordern. Diese Antwort setzt voraus, dass sich zuerst ein Empfänger entwickelt, dann später ein Sender und schließlich die Verbindung für die soziale Kommunikation hergestellt wird.

Angenommen, auf unserem Planeten gibt es Vögel, die Magnetfelder wahrnehmen können, die für die Langstreckennavigation entwickelt wurden. Nehmen Sie weiter an, dass die Beute dieses Vogels beschließt, in der Nähe von Lagerstätten von magnetischem Erz zu leben. Unser Raubtier bemerkt schließlich, dass sich schnell ändernde Feldrichtungen zwar desorientieren, aber bedeuten, dass etwas Leckeres in der Nähe ist. Also entwickeln sich die Vögel, um das Gefühl zu genießen und zu sehen, wie schnell sie hin und her fliegen können. Ihr Sinnesorgan wächst, ihm werden mehr Neuronen gewidmet usw.

Nehmen wir nun an, einige dieser Vögel verzweigen sich und werden zu Säugetieren, und einige Säugetiere verzweigen sich und leben unter Wasser, wie Delfine, auf der Suche nach einer Nische. Sie entwickeln einen elektrischen Entladungsmechanismus wie Aale, um sich vor größeren Raubtieren zu schützen.

Et voilà! Ein Delphin bemerkt, wenn die anderen sich entladen, genießt das Gefühl und stimmt mit ein. Um Energie zu sparen, erhöhen sie die Frequenz allmählich in den MHz-Bereich. Schließlich entwickeln sie verschiedene Modulationen, um Gefahr, Befriedigung, Nahrung, Rhetorik und schließlich Sarkasmus zu signalisieren. Für diese Kreaturen bleibt auf dieser Welt nichts mehr übrig. Sie gehen und sagen nur: "So lange, und danke für all die Fische."

Es würde schwierig sein. Aber ich würde vermuten, dass ein Organ zum Aufspüren der Radiowellen das Erste wäre. Zum Beispiel, wie wir Licht sehen, um uns dabei zu helfen, effektiver in unserer Umgebung zu navigieren.

Ich würde also an eine Umgebung denken, in der Funkwellen vorherrschen, aber nicht überwältigend sind und genau wie Sonar verwendet werden können. Ein Organ zu haben, das eher einem Ohr als einem Auge für die Erkennung von Radiowellen ähnelt, würde ein anderes Organ „ermutigen“, Radiowellen zu erzeugen, so wie Fledermäuse und Delfine die Echoortung verwenden.

Die Echoortung scheint jedoch eher durch die Erzeugung eines Tons und einen immer besseren Empfang erfolgt zu sein, um das Feedback zu verstehen. In diesem Fall mit einem Funkgenerator. Wie bekommt man also einen Funkgenerator?

Alle Säugetiere produzieren Infrarotstrahlung und auf Menschen, wenn wir das sehen könnten, könnten wir viel mehr voneinander erfahren, während wir uns unterhalten. In einer Umgebung mit wenig Licht könnten wir also statt unseres sichtbaren Lichts eher in Richtung Infrarot wechseln. Wenn wir unsere Körperwärmemuster „sehen“ könnten, könnten wir lernen, sie mehr in das hineinzusteuern, was „gesagt“ wird.

Es könnten sich Organe entwickeln, die eher ein „Mund“ für eine direktere Form der Kommunikation sind. Langsames Verschieben sowohl des Senders als auch des Rezeptors (obwohl ich davon ausgehe, dass dies 2 verschiedene Rezeptoren erfordern würde, einen für Infrarot und den anderen für Mikrowellen, bis hin zu Funkwellen) auf unterschiedliche Bandbreiten, vielleicht für weniger Interferenzen oder eine Möglichkeit, ' still' nach Beute.

Langsames und stetiges Wachstum von Funksignalen

Monty Wild hat eine großartige Antwort gegeben, aber leider gibt es eine Sache, die ein Höhenflug ist. Die Metallnerven. Siehe meine Kommentare, warum sie eigentlich unpraktisch sind. Diese Antwort verbessert die Antwort von Monty Wild.

Metall und Knochen

Die meisten Tiere, die Metalle in ihren Körper bekommen, sehen, dass das meiste Metall in den Knochen landet. Dies ist für die meisten schädlich, aber einige Kreaturen wie Spinnen und Skorpione verwenden winzige Mengen in ihren Krallen und Zähnen, um sie zu stärken. Sie sind jedoch einzeln angeordnet, also kein verbundenes Gewebe, um einen guten Transponder herzustellen. Eine Kreatur könnte die Menge möglicherweise erhöhen, indem sie versucht, den Überschuss als festen Kern in den Knochen zu speichern, wie einen Metalldraht. Das muss nicht viel sein und kann auf der Außenseite der Knochen aufgebaut werden. Dies wird der Anfang der Antenne sein. Es wird die Menge an benötigtem Metall im Vergleich zu Metallnerven erheblich reduzieren, was es viel glaubwürdiger macht. Die geringere Metallmenge verhindert auch viele Schwierigkeiten mit der Kreatur, da viele Metalle in größeren Dosen nicht gut für Tiere sind. Sie stören viele normale Prozesse des Körpers,

Radio und Soziales

Wenn Metall vorhanden ist, kann es dank Nerven schwingen. Besonders wenn sie Ranvier-Knoten haben, könnte das elektrische Signal ein wenig zum Metall springen und ihm eine Resonanz und ein kleines HF-Signal geben. Dies kann von jemandem in der Nähe aufgenommen werden, der wahrscheinlich am Anfang berührt wird. Das bedeutet, dass sie es fühlen können und dass die Störung des Nervs Signale an das Gehirn senden kann. Dies kann positiv gesehen werden, was zu einer evolutionären Verstärkung führen kann. Genau wie die Augen kann sich diese Kommunikation langsam entwickeln. Die Signale werden mit dedizierten Nerven verstärkt, die wie die von elektrischen Aalen gestapelt sind. Zusammen mit einer direkten Verbindung zum Gehirn bildet es die Basis, von der aus es sich auf die Komplexität der Kommunikation ausdehnen kann.

Erstens wird es mehr Reichweite bekommen und es ermöglichen, dass mehr Gefühle auf einer sehr, sehr rudimentären Ebene übertragen werden. Es hilft dabei, sich gegenseitig den Standort auf (wirklich) kurze Entfernungen mitzuteilen, und hilft den Menschen, sich nicht zu stoßen.

Es wird sich zu größeren Reichweiten entwickeln, möglicherweise zu kleineren Antennen für die Richtwirkung (sowohl für die Kommunikation als auch für das Gefühl der Richtung, in der sich jemand befindet, so wie Ihre Ohren die Richtung eines Tons erkennen können) und sich auf eine klarere Signalübertragung einstellen. Dies ist nur ein langer evolutionärer Prozess, der sich selbst steigert. Wie der Ton, der die Gebärdensprache ersetzt, wird es langsam wichtiger, je mehr Reichweite und Differenzierung sie erhalten. Schließlich können sie Emotionen und Bedeutung gleichzeitig klar und deutlich über Distanz übertragen.

Beobachtungen

Die HF-Signale ändern sich mit dem Wachstum der Kreatur. Junge Kreaturen haben kürzere Antennen als ältere, mit wahrscheinlich weniger starken Nervenzellen. Das würde eine andere Band und weniger Reichweite bedeuten, wodurch es sich für sie wie eine Kinderstimme anfühlen würde. In ähnlicher Weise haben ältere Menschen wahrscheinlich größere Antennen, aber das Alter der Nerven könnte sie auch anders "klingen" lassen.

Die Kreaturen können ein "immer aktives" Band von HF-Signalen haben, um genau zu wissen, wo sich jemand in der Nähe befindet. Es wird wahrscheinlich nur für kurze Zeit oder zeitweise verwendet, da es viel Energie verbraucht, um es eingeschaltet zu halten (Sie werden nicht ununterbrochen sprechen), und es wird schwierig, die Signale zu verstehen, wenn viele Leute dort sind ( wieder dasselbe wie sprechen).

Die Reichweite kann wie beim Sprechen moduliert werden, sodass Menschen schreien oder flüstern können.

Das Sprechen mit RF kann viel effizienter sein, da es gleichzeitig in beide Richtungen verwendet werden kann, insbesondere wenn Sie separate Empfangsantennen haben, während die Bedeutung und Gefühle viel klarer sind. Das einzige Problem ist die Verarbeitung, da das Gehirn Ihre eigenen Gedanken und Emotionen nachahmt, was bedeutet, dass die Rücksignale sich vermischen oder nicht verarbeitet werden können. Die Geschwindigkeit und Menge an Informationen kann jedoch viel höher sein.

Ein Gesicht zu sehen wird auch weniger wichtig, da Emotionen eingebettet sein können oder eine eigene Frequenz haben. Keine visuellen Signale erforderlich. Dies kann zu einer viel besseren Kommunikation führen, da Sie viele Feinheiten nicht verpassen, während Sie den anderen nicht sehen können. Sie können beispielsweise weiter unter Ihr Auto kriechen und ungestört sprechen.

Das sichtbare Lichtband ist ein Sonderfall des EM-Radiowellenspektrums, daher könnte die Evolution des Sehens ein Leitfaden sein. Es begann mit der bloßen Erkennung und Suche nach der Wärme des Lichts. Die Funkentwicklung würde also mit der Erfassung der Größe eines vorhandenen Signals beginnen.

Kreaturen haben sich entwickelt, um EM-Wellen außerhalb des sogenannten sichtbaren Frequenzbands zu erkennen, um Infrarot zu erkennen, einige Beispiele sind einige Arten von Schlangen. Wiederum begann dies wahrscheinlich mit der Erkennung von Wärme. Der Unterschied zum Sehen besteht darin, dass jedes Material, das dichter als Luft ist, Infrarot blockiert. Linsen sind wichtig für die Evolution des Sehens. Kreaturen, die Infrarot erkennen, haben externe Sensoren auf ihrer Haut. Sie können das Vorhandensein von Infrarot erkennen, können es aber nicht zu einem Bild fokussieren, wie das sichtbare Lichtspektrum mit einer Linse fokussiert werden kann.

Weiter im Funkspektrum hätte der Gewinn einer Metallantenne die entsprechende Bedeutung.

Vögel und Bienen nehmen das Magnetfeld der Erde wahr, wenn sie hindurchfliegen. Bewegung durch ein Magnetfeld erzeugt EM-Wellen. Das kann auch eine Anleitung sein.

Sie müssen berücksichtigen, wo das ursprüngliche Signal aufgetreten ist, um erkannt zu werden. Die Rezeption würde sich zuerst entwickeln, weil die Übertragung ohne Empfang keine Auswirkung auf die Anpassung hätte. Die Übertragung muss also vorhanden sein, wenn die Kreaturen zum ersten Mal Empfang entwickelt haben.

Für Licht und Infrarot war es Wärme. Es könnte eine Bewegung durch ein Magnetfeld sein. Vielleicht gibt es eine andere natürliche Quelle der Funkübertragung. Wenn es natürlich auftritt, ist es möglicherweise kein Signal, das als Kommunikation interpretiert wird, sondern nur eine konstante Quelle von EM-Wellen oder -Impulsen. Kreaturen könnten sich entwickeln, um sich in Bezug auf den Standort dieser Funkquelle zu distanzieren.