Слуховая система - Альтман Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
У подковоносов помимо спектральных и силовых изменений эхо-сигнала длительная ПЧ-часть импульса при отражении от объектов охоты — летящих насекомых — приобретает сложный рисунок, в виде частотной и амплитудной модуляции, обусловленной осцилляциями отражающей поверхности лоцируемого объекта. Можно полагать, что слуховая система подковоносов приспособлена для анализа таких сигналов, что в конечном итоге позволяет животному надежно обнаруживать и распознавать цели, т. е. отличить живой объект от неживого, съедобный от несъедобного, выделить наиболее лакомую добычу. В связи с этим описание характеристик слуховой системы подковоносов при анализе параметров амплитудной и частотной модуляции натуральных сигналов представляет наибольший интерес, поскольку отражает специфику деятельности слухового анализатора как приемного звена эхолокационной системы.
Минимальная глубина частотной модуляции, разрешаемая слуховой системой подковоносов, составляет порядка 0.02 % от несущей частоты. По сравнению с другими млекопитающими эта величина чувствительности слуха к частотной модуляции является феноменальной. Диапазон частотной модуляции, анализируемой слуховой системой, перекрывает диапазон частот взмахов крыльями летающих насекомых, за которыми охотятся подковоносы (Schnitzler, 1978; Schnitzler, Flieger, 1983). Очевидно, это позволяет подковоносам эффективно использовать ПЧ-часть своего локационного сигнала, осуществляя посредством тонкого анализа ритмической амплитудной и частотной модуляции эхосигналов обнаружение среди окружающих предметов объектов охоты и их распознавание.
6.1.3. ПОКАЗАТЕЛИ ЭХОЛОКАЦИИ
Чувствительность и дальность действия. Чувствительность эхолокатора определяется минимальной интенсивностью эхо-сигнала, который животное может надежно обнаружить в условиях отсутствия внешних помех. Чувствительность сонара летучих мышей определяется либо оценкой способности животных преодолевать
5арьеры вертикально натянутых тонких проволок, либо измерением зорога обнаружения синтезированных эхосигналов.
В опытах с проволочными барьерами на 12 видах летучих мышей эазных семейств было установлено, что минимальный размер пре-зятствий для всех видов был примерно одинаков и составлял 0.05— ).12 мм (Айрапетьянц, Константинов, 1974). Расчеты показали, что нетучие мыши способны обнаружить препятствие, размер которого в среднем составляет 1/60 длины волны излучаемого звука. При таких условиях происходит в основном дифракция падающей на препятствия волны и отраженный сигнал в силу диффузного рассеивания составляет чрезвычайно малую величину. Для определения пороговой чувствительности эхолокатора на основании локационной реакции увеличения темпа излучения зондирующих импульсов эыло проведено измерение дальности обнаружения препятствия и затем рассчитана интенсивность отраженных сигналов (Grinnell, Sriffin, 1958; Голубков и др., 1969; Соколов, 1972). Было установлено, что в этих условиях чувствительность эхолокации у ночниц доставляет в среднем 15—20 дБ, а у подковоносов 25—34 дБ.
На больших подковоносах оценка чувствительности эхолокации проводилась путем измерения порогов обнаружения синтезирован-аых эхосигналов (Макаров, Горлинский,1983). Было установлено, ITO пороговая чувствительность локации при предъявлении синтезированных эхоимпульсов, имитирующих отраженные сигналы от движущейся цели, составила —5 дБ. Поскольку эти опыты проводились в условиях звукозаглушенной камеры, можно считать, что полученная величина чувствительности близка к ее абсолютному порогу.
Дальность действия эхолокатора летучих мышей в реальных условиях зависит от множества факторов: интенсивности зондирующего импульса, чувствительности приемника, направленности из-тучения и приема, степени затухания ультразвука при его распространении в воздухе, отражательных свойств объектов, уровня шумов. На основании расчетов была проведена оценка предельной дальности эхолокации летучих мышей (Айрапетьянц, Константинов,
1974). Установлено, что в случае идеальной отражающей поверхности для подковоносов эта величина может составлять 13 м, а для яочниц — в среднем 12.5 м. Очевидно, что в естественных условиях локации предельная дальность обнаружения реальных целей может эказаться существенно меньше. Так, дальность обнаружения таких целей, как проволоки диаметром 4 мм, составляет около 4 м, а дальность обнаружения насекомого в зависимости от размеров — 1.2— 2.3 м (Константинов, 1969; Соколов, 1972).
Точность и разрешающая способность локации. Локализация цели в эхолокации представляет собой определение дальности и угловых координат цели по отношению к животному. Соответственно необходимо разделять точность и разрешающую способность локализации по дальности (дальнометрия) и угловым координатам (пеленгация). При этом под точностью локализации понимается зона неопределенности координат положения отдельной цели, в пределах
которой изменение положения цели не обнаруживается сонарной системой. Под разрешающей способностью понимается возможность сонара животных различать координаты двух или более близкорасположенных целей. Способность летучих мышей посредством эхолокации с большой точностью локализовать цели особенно наглядно проявляется при преодолении в полете различных преград, охоте за летающими насекомыми и при посадке на какую-либо поверхность.
