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蝙蝠听声辨位是怎么炼成的

  提起仿生学,不能忽略人类在发现利用超声波过程中两次对蝙蝠的学习过程。1793年意大利科学家纳扎罗捉来一些蝙蝠做实验。他蒙上蝙蝠的眼睛,再堵上它的鼻子,结果发现蝙蝠还能在黑暗中飞行,然后他把蝙蝠的耳朵也堵上,蝙蝠从墙上掉落下来。于是他总结出蝙蝠是利用听觉飞行的,可寂静的夜晚哪里来的声音呢?
  蝙蝠头部的口鼻部上长着被称作“鼻状叶”的结构,周围还有很复杂的特殊皮肤皱褶。这是一种具有发射超声波功能的装置,能连续不断发出高频率超声波。蝙蝠是靠气流运动引起声带的振动而发声的。蝙蝠能发出频率高于2万赫兹的超声波,人类听到的声波频率约在16-2万赫兹的范围内,对这种频率的声音只能望尘莫及。蝙蝠大约每秒钟向周围发出10-20个信号,每个信号约包含50个声波振荡,信号中不会出现两种完全相同的频率,因此蝙蝠大都有回声定位系统,有“活雷达”之称。借助这一系统,它们能在完全黑暗的环境中飞行和捕捉食物,在大量干扰下运用回声定位而不影响正常呼吸。如果碰到障碍物或飞舞的昆虫,这些超声波就能反射回来,然后由大耳廓接收,使反馈的讯息在它们微细的大脑中进行分析。这种超声波探测灵敏度和分辨力极高,使它们根据回声不仅能判别方向,为自身飞行路线定位,还能辨别不同昆虫或障碍物,进行有效回避或追捕。
  超声波设备在后来发展的还有很多类型,而蝙蝠是我们学习超声波技术的老师。

(陈星雨)


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