Physique dans le monde animal: dauphins et écholocation

Les dauphins sont des mammifères marins. Leur corps est conçu spécifiquement en raison du mode de vie de ces animaux. La plupart des organes sensoriels des dauphins fonctionnent différemment des mammifères terrestres. Leur cerveau n'est pas moins complexe que le cerveau humain, et les dauphins se sont développés plus longtemps que les humains (environ 25 millions d'années). Les scientifiques étudient les dauphins depuis des décennies, mais il reste des questions sur leur mode de vie qui restent sans réponse. Parmi les autres problèmes, il y a le système de communication de ces animaux. Les experts pensent qu'ils ont leur propre langue, mais les gens ne sont pas encore en mesure de la décrypter.

Pour ce faire, les scientifiques tentent d'étudier le système auditif des dauphins, ainsi que leur "écho sondeur" - un système de transmission de signaux sonores. La visibilité sous l'eau est presque toujours très limitée, les dauphins ne dépendent donc pas de la vue (ils se sont bien développés, mais ils ne peuvent pas être qualifiés d'idéal), mais de l'ouïe. Les dauphins utilisent des sons à haute fréquence pour communiquer entre eux. Pour l'orientation dans l'espace, ces animaux émettent des clics d'une certaine fréquence et durée. Ces signaux sonores, réfléchis par les objets, donnent au dauphin des informations sur les objets environnants.

De nombreux mammifères terrestres ont un odorat très aigu. Les dauphins, ayant choisi un milieu aquatique pour la vie, ont presque perdu leur odorat. Au lieu de cela, ils ont appris à utiliser parfaitement le sens du goût. Les récepteurs gustatifs donnent aux dauphins une idée de la présence de certaines substances dans l'eau, ce qui peut indiquer la proximité de nourriture, de danger ou de parents. Les scientifiques pensent que les dauphins peuvent déterminer même une très petite différence de salinité. Pour cette raison, les dauphins qui vivent dans la mer Méditerranée ne vont presque jamais dans la mer Noire, où la salinité de l'eau est d'environ 17 ‰, soit la moitié de la salinité de la mer Méditerranée.


Les dauphins sont mieux développés pour l'ouïe, ils sont d'une importance capitale dans leur vie, remplaçant dans la plupart des cas la vision. En quête de nourriture, ces mammifères plongent à de grandes profondeurs, où la visibilité est pratiquement absente. Même si la vision du dauphin était bien développée, il est toujours difficile de voir quelque chose ici. Mais l'écholocation vous permet de détecter les aliments et de naviguer parfaitement dans l'espace environnant. Dans le même temps, au début du siècle dernier, les experts ont fait valoir que l'audition des dauphins est très peu développée.

Unité vocale

Comme tous les autres mammifères, chez les ancêtres des dauphins, l'appareil vocal était très probablement associé au système respiratoire. Mais chez les dauphins et leurs proches, le système vocal n'est pas associé aux poumons. Leur bouche ne sert qu'à capturer des objets, notamment de la nourriture. Le système respiratoire des dauphins est complexe, le point d'inspiration et d'expiration est le spiracle qui se trouve au sommet de la tête. Trois paires de sacs aériens sont connectées au passage respiratoire des dauphins à la fois. Les scientifiques pensent que ces sacs jouent un rôle important dans la génération de sons par les dauphins. Ils communiquent en fermant la bouche et en respirant, sous l'eau et non en surface.

En septembre de cette année, des chercheurs de la réserve naturelle de Karadag ont publié un articleoù le système de communication de ces animaux est montré. En modifiant le volume et la fréquence des clics, les grands dauphins composent des mots et, parmi eux, des phrases. Selon les experts, à bien des égards, ces conversations sont similaires à la parole humaine. Participant à la conversation, les dauphins s'écoutent attentivement. Quand un dauphin "parle", le second l'entend, et vice versa. «Chaque son généré par l'un des animaux est différent de l'autre son généré par l'interlocuteur. La différence réside dans le spectre et la fréquence des pulsations. Cependant, un certain nombre de combinaisons de sons ne sont pas répétées. Nous pouvons supposer que chaque ondulation est un phonème ou un mot distinct de la langue des dauphins », explique le chef de l'étude, Vyacheslav Ryabov. La vitesse de pulsation sonore chez les dauphins est d'environ 700 impulsions par seconde.


Les clics eux-mêmes sont générés dans un système spécifique, qui est situé sous le spiracle dans la partie supérieure de la tête. Les ondes sonores sont envoyées par les animaux de manière directionnelle, cette caractéristique est fournie par la couche de graisse sur le front de l'animal, ainsi que par la surface avant concave du crâne. En conséquence, le dauphin est capable de collecter le son dans un «faisceau» dirigé avec un angle de divergence de 9 °. Cela donne aux animaux de nombreuses opportunités. Les grands dauphins, par exemple, peuvent détecter de petits objets de la taille d'une mandarine à une distance de plus de 100 mètres.

Aide auditive

L'organe d'audition des dauphins n'est pas moins compliqué que l'appareil sonore. Il est clair qu'ils n'ont pas d'oreillettes, bien qu'ils aient eu des dauphins chez leurs ancêtres. Si cet organe restait avec les dauphins, il provoquerait des foyers de turbulence pendant le mouvement, ce qui provoquerait la génération d'un fort bruit, noyant tous les autres sons pour l'animal.

Par conséquent, les sons sont perçusles dauphins sont différents. Au début, les signaux sonores traversent l'ouverture de l'oreille externe (elle est toujours là). Ensuite, à travers le même canal auditif étroit, l'onde acoustique atteint l'oreille moyenne. De plus, l'oreille moyenne et l'oreille interne sont situées chez ces animaux non pas dans l'os crânien, mais séparément, se connectant au crâne à l'aide d'un attachement spécial au tendon. Le nerf sonore transmet les signaux reçus au cerveau. Fait intéressant, les récepteurs sonores pour l'oreille gauche et l'oreille droite sont indépendants l'un de l'autre. Cela permet à l'animal de déterminer l'emplacement de la source sonore. Par exemple, le même grand dauphinpeut localiser avec précision l'endroit où un petit poisson est tombé dans la piscine, et naviguer immédiatement vers le lieu de la chute. En plus des canaux auditifs, les dauphins reçoivent également du son en utilisant la mâchoire inférieure, où se trouve une plaque osseuse de 0,3 mm d'épaisseur. Il joue le rôle d'une membrane.

En raison de la structure de leur système auditif, les dauphins peuvent percevoir une large gamme de sons - de 1 hertz à 320 kilohertz. Il s'agit d'une plage sonore beaucoup plus large que celle qu'une personne est capable de percevoir.



Générant des sons et captant leur réflexion à partir d'objets environnants, les dauphins étudient l'espace environnant. De plus, le "dispositif" d'écholocation du dauphin est très fiable. Les dauphins se retrouvent à une distance de plus de 150 mètres dans l'obscurité totale. Dans ce cas, ils génèrent des signaux ultrasoniques avec une fréquence de 60 à 90 kilohertz. Avec l'aide de son «localisateur», le dauphin reçoit des données non seulement sur la distance aux obstacles et aux objets, mais également sur leur nature (taille, forme et propriétés des matériaux).

Source: https://habr.com/ru/post/fr398577/