[揽瓜阁精读] 188.海豚的声呐系统

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第一段：回声定位是海豚拥有的一项很高专业性的特性，它可以让海豚在水世界里探索环境和搜寻猎物。在水里声音的传播速度是在空气中的四倍半，海豚的脑子必须很好地适应才可以快速地分析回音带来的复杂信息内容。
第二段：尽管回声定位仅仅在少数种类上实验证实了，通过解刨得到的证据-海豚的头盖骨、鼻腔和前腔证明了所有的海豚都有这个技能；
第三段：海豚可以通过敲击的方式发出声音，这个敲击位于前腔后面鼻腔里面。这种敲击的频率高于用于交流发出的声音，并且在不同的品种中也不一样，前腔像聚焦镜一样将声音聚集投射在面前的动物；
第四段：当声音碰到某个物体，某些声波的能量会反射回到海豚，海豚的低下巴可以接收到回音，然后其后面的肥厚的组织会将声音运送到中耳，通过下颚骨的神经会传输额外信息到海豚的大脑里；
第五段：一旦接收到回声，海豚会产生另一种敲击。敲击和回音之间的时间差可以让海豚评估出它和物体之间的距离，海豚头两边接收到的不同强度的信号可以评估出方向，通过不断的释放敲击和接受回音，海豚可以跟踪到物体；
第六段：海豚的回声定位系统是非常敏感和复杂的，仅仅是使用了声音感知，bottlenose可以分出一个独立的个体，它可以在吵闹的环境里，同时吹哨和发出回声，并且可以回声近和远的物体。这些特征让人类的声纳专家很渴望

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主题：海豚回声定位能力的原理
结构：
1.回声定位能力对海豚有很大重要性&且海豚有强大的brain去支持这个系统；
2.相似的生理系统证明所有种类的海豚都具备这个ability；
3.回声的形式-clicks及制造回声的器官，且回声具有特殊性：与日常交流声音不同；不同species直接也不同；
4.回声传播的过程和原理-海豚的很多器官都会接受并处理回声；
5.海豚用收到的回声判断object的位置并追踪object-方式是通过计算收到回声后制造的click和回声之间的time lapse，并重复这个过程；
6.回声传播系统具有复杂性和优越性，人类将其应用并制作sonar。

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看一看

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P1:
Kw1: echolocation - a highly specialized faculty

P2
Kw2:[让步转折] all dolphins have the ability
        - anatomical evidence
       
P3
Kw3： generate sound in the form of clicks
  - higher frequency
  - melon + a narrow beam

P4
Kw4: [机制]
  - strike an object - reflected back -panbone receives echo - fatty tissue transmit to middle ear,to brain
- teeth & mandibular nerve: additional information to brain

P5:
Kw5: generate another click +[功能]
- time lapse: distance
- varying strength+ head: direction
- track objects and home

P6:
Kw6: echolocation system is sensitive & complex
- discriminate: 10% volume/surface
- in noisy environment, whistle& echolocate, near&distant

粉墨婉转

188.海豚的声呐系统
回声定位定义：高度专业化的能力（faculty），help海豚探索水域
∵声音的传播速度：水＞空气 ∴ 海豚要适应。

（让步）实验证明：回声定位仅在少数齿鲸类物种（odontocete species）中
解剖学（anatomical）证据：瓜、鼻囊（nasal sacs）和专门的头骨结构→所有海豚都有这种能力

海豚用它的瓜后面鼻囊发声。这种咔嗒声的频率＞交流的频率。
瓜=透镜（lens）：将声音聚焦成窄光束（beam），投射（projuected）到动物面前。

当声音撞击（strikes）物体时，声波（soundwave）被反射回海豚。
海豚下颚的泛骨(panbone) 接收回声→脂肪组织（fatty tissue）将声音传送到中耳→再(thence) 传送到大脑。
最近有人提出：海豚的牙齿+穿过颚骨（jawbone）的下颌神经（mandibular nerve）→向海豚的大脑传递额外的信息。

一旦收到回声，海豚就会发出另一种咔哒声。
咔哒声和回声之间的时间间隔（time lapse）→help评估与物体的距离；
海豚头部两侧接收到的不同信号强度→help判断方向。
不断发出咔哒声并接收回声→help追踪物体并定位。

海豚的回声定位系统很敏感和复杂。
仅使用听觉，宽吻海豚(bottlenose dolphin) can在嘈杂的环境中区分体几乎相同的（practically identical）物体，can同时吹口哨和回声定位，用回声同时定位近远距离的目标，
这是人类声纳专家非常渴望这样的能力

断了的弦

快看看

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近期发现，海豚的牙齿可以将额外的信息从下巴传入大脑

5 当回声已经收到，海豚会发出另一个click，来估计海豚和物体的距离，通过不停地发出click和收到回声，海豚可以追踪物体

6 海豚的回声定位系统是很敏感和很复杂的