Nauka  / Artykuł

Natura często podsuwa najlepsze rozwiązania - wiemy, jak działa delfinia echolokacja

Zapewne słyszeliście o tym, że delfiny są mistrzami echolokacji? Do niedawna jednak nie wiedzieliśmy, co sprawia, że echolokacja działa u nich tak dobrze. Teraz już wiemy i mamy kilka dobrych pomysłów, jak wykorzystać tą wiedzę.

Nową wiedzę zawdzięczmy naukowcom ze szwedzkiego Uniwersytetu Lund. To właśnie tam Josefin Starkhammar, Maria Sandsten i Isabella Reinhold stworzyły algorytm opisujący działanie delfiniej echolokacji.

Nie było to jednak takie proste i gdyby nie prof. Starkhammar, która odkryła, że ultradźwięki emitowane przez delfiny w ramach echolokacji to dwa splecione ze sobą sygnały, emitowane na różnych częstotliwościach. I odrobinę przesunięte względem siebie w czasie. Ta różnica w częstotliwościach jest szczególnie ważna.

— Nieskie częstotliwości mają o wiele większy zasięg pod wodą. Natomiast wyższe dostarczają o wiele bardziej szczegółowy "obrazek" na temat najbliższego otoczenia delfina - mówi Starkhammar.

Echolokacja to prawdopodobnie najważniejszy "zmysł" delfinów.

Ok, a czemu częstotliwości są przesunięte względem siebie w czasie? Zdaniem Starkhammar tak zaprojektowany mechanizm emisji ultradźwięków pozwala delfinom oceniać np. prędkość poruszającego się przed nimi obiektu. Zdolność ta zapewne przydaje się podczas polowania. Na razie jest to jednak niepotwierdzona hipoteza.

Zrozumienie mechanizmu delfiniej echolokacji było dopiero początkiem. Starkhammar zwróciła się o pomoc do Marii Sandsten i Isabeli Reihold - profesora i doktorantki statystyki matematycznej. Trzem paniom udało się wspólnie opracować algorytm, na podstawie którego możemy podpatrzoną u delfinów echolokację skopiować i wykorzystać do własnych celów.

Zrozumienie działania delfiniej echolokacji na pewno przyda się się w medycynie i przemyśle.

Jak? Ultradźwięki już teraz wykorzystywane są do szerokiego spektrum badań. Począwszy od medycyny prenatalnej, skończywszy na badaniu wytrzymałości struktur budowlanych (drogi, budynki, etc.). Starkhammar, Sandsten i Reihold twierdzą, że ich algorytm pozwala na uzyskanie znacznie bardziej dokładnego obrazu we wszystkich ultradźwiękowych badaniach.

Krótko mówiąc: skopiowanie mechanizmu opracowanego przez ślepą ewolucję znów okazało się być znacznie lepszym rozwiązaniem, niż to, z którego korzystaliśmy do tej pory. Co ciekawe, Starkhammar nadal nie jest w stanie odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób delfiny są w stanie emitować dwa ultradźwiękowe sygnały o różnych częstotliwościach z tego samego organu, w tym samym czasie. No, ale ważne, że jakoś to działa.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst