עטלפים יסייעו בייצור חיישני התמצאות בעזרת תהודה

עטלפים יסייעו בייצור חיישני התמצאות בעזרת תהודה

עטלפי פירות משתמשים בהתמצאות באמצעות תהודה

This post is also available in: enEnglish (אנגלית)

על פי מחקר חדש מאוניברסיטת וושינגטון, עטלף הפירות המצרי משתמש בטכניקות דומות לאלו המועדפות על ידי אמצעים צבאיים ואזרחים מודרניים למעקב. תוצאות המחקר יוכלו לתת השראה לכיוונים חדשים לפיתוח מכוניות אוטונומיות ורחפנים.

לפי אתר phys.org, המחקר החדש מראה איך העטלפים הללו משתמשים בשיטות התמצאות שונות מסוגי עטלפים אחרים.

"לפני כן אנשים חשבו שהסוג הזה לא טוב כל כך בהתמצאות באמצעות תהודה, ולמעשה סתם ייצר קליקים עם הלשון", אמרה החוקרת המובילה וו-ג'ונג לי, אחת מחוקרות מעבדת הפיזיקה היישומית של אוניברסיטת וושינגטון. "אבל דווקא מין זה הוא מאוד מיוחד – הוא כנראה משתמש באותה טכניקה אותה מהנדסים משכללים לצורכי חישה מרחוק".

בעוד רוב העטלפים האחרים מייצרים צווחות גבוהות, עטלף הפירות המצרי פשוט מקליק בלשונו ומייצר אותות שדומים יותר לאלו של הדולפינים מאשר לקריאות של שאר העטלפים. עטלפי הפירות יכולים גם לראות די טוב, והחיות משלבות ומחליפות בין החושים שלהן בהתאם לתנאי האור בסביבה.

מחקר מוקדם יותר הראה כי עטלפי הפירות המצרים שולחים קליקים לכיוונים שונים מבלי להזיז את ראשיהם או פיהם, דבר המרמז על ביצוע התמצאות באמצעות תהודה, צורת ההתמצאות באמצעות צליל, טוב משחשבו פעם.

"אבל אף אחד לא ידע איך הם עושים את זה, וזה מה שריגש אותי, כי יש פה משהו שקורה ואנחנו לא מבינים אותו", אמרה לי.

במדידת אותות התמצאות באמצעות תהודה, שהפיקו עטלפי הפירות בעזרת מערך מיקרופונים תלת מימדי, לי לא פתרה את תעלומת הקליקים שנעשים בלי תנועה נראית לעין, אבל היא שמה לב לדבר מוזר. האלומה של תדרי גלי הקול השונים שנפלטו מהעטלפים לא הסתדרה במרכז ויצרה צורה דמוית לוח קליעה למטרה, כמו שניתן לצפות מצליל רגיל, אלא שהאלומה הייתה לא ממורכזת בתדרים הגבוהים.

לי זיהתה את הדפוס כנפוץ במערכות מכ"ם וסונאר.

מערכות אלו הומצאו בראשית המאה ה-20 וכעת נעשה בהן שימוש ביישומים אזרחים וצבאיים, כמו מטוסים, ספינות וצוללות אשר פולטות גלי רדיו לאוויר, או גלי קול מתחת למים, ואז מנתחות את הגלים החוזרים על מנת לגלות עצמים או סכנות. בעוד סונאר בעל תדר יחיד פשוט הוא פשרה בין חדות התמונה וזווית החיפוש, סונאר "סורק תדרים" פותר בעיה זו על ידי פליטת תדרים שונים של צליל בזוויות שונות מעט על מנת לקבל תמונה אקוסטית של אזור גדול.

לי תהתה האם העטלפים השתמשו באותה שיטה לצורך התמצאות באמצעות תהודה. היא יצרה מודל ממוחשב של מה יכול לקרות כאשר הקליק בקדמת פה העטלף עושה דרכו החוצה ויוצא מבין שפתיו של העטלף. צורתו המוארכת של פה העטלף יוצרת אורכים משתנים בין מקור הקול והמרווחים בין השיניים וזה יוצר הפרעות חיוביות או שליליות בין גלי הקול בתדרים שונים. התוצאה, כך לפי המודל שיצרה לי, היא שהתדרים השונים מצביעים לכיוונים שונים – ממש כמו שסונאר סורק תדרים מתנהג.

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=34ZLyPB0SU0]

"בשבילי, מה שמרגש הוא הרעיון שישנה כמעט זהות בין מערכת שעברה אבולוציה לבין מה שאנחנו כבני אדם המצאנו", לי אמרה. "זה לא המקרה הקלאסי בו אנו לומדים מהטבע – מצאנו רק עכשיו כי העטלף עושה את אותו הדבר כמו מערכת שהמצאנו לפני שנים רבות".

המנגנון הזה יכול להיות פיתרון אבולוציוני פשוט – עטלף הפירות המצרי הוא בעל מראה קרוב מאוד למין עטלפים שלא משתמש בהתמצאות בעזרת תהודה, וגם לו יש עיניים גדולות. זה אומר שצורת הראש לא השתנתה במהלך האבולוציה. מנקודת מבט של מהנדס, הפשטות הזאת מציעה יתרון דומה.

"אתה לא צריך לעשות כלום, רק להתאים את המרחק הנכון. התכנון הוא פשוט כזה", לי אמרה. "יכול להיות שזא תהיה דרך חדש ליצור חיישנים זולים מאוד בעלי יכולת חישה כמו זו".