Ekolokasyon Nedir? Ses Yön Bulmada Neden Bu Kadar Etkilidir?

Ekolokasyon (ya da biyosonar), memelilerde bulunan ve "biyolojik sonar sistemi" olarak tanımlanan bir yön ve av bulma sistemidir.

Sonar, "ses navigasyonu ve menzili" sözcüklerinin İngilizce karşılığının ("sound navigation and ranging") baş harfleriyle türetilmiş bir sözcüktür. Sonar, ses yankısı yardımıyla yön bulma ve menzil/mesafe belirlemeyi sağlar. Yapay sonarlar, belirli bir konuma doğru ses dalgaları yollayarak gelecek yankının frekansı ya da şiddeti gibi ses özelliklerinden nesneleri ya da canlıları tespit ederler. Canlılardaki ekolokasyon da buna benzer şekilde çalışır.

Bu tanımdan da anlaşılacağı üzere, biyolojik ekolokasyonun en büyük avantajı, gece avlanan ya da suyun altında yaşayan, kısacası görüş imkanının kısıtlı olduğu yerlerde yaşayan canlıların, çıkardıkları seslerin yankısı sayesinde yönlerini ya da avlarını bulabilmesidir. Örneğin nokturnal ("gececil") bir hayvan olan yarasalar, gece olunca daha aktiftirler. Gece karanlığında avlarını ya da yollarındaki engelleri bulmak için de ses dalgalarından gelen yankıyı, yani ekolokasyon sistemlerini kullanırlar.

Hayvanlarda Ekolokasyon Neden Evrimleşti?

Yunuslar ve dişli balinalarda bu teknik, çamurlu sularda veya karanlık okyanus derinliklerinde görüş sağlar. Hatta kalamar ve diğer derin dalış yapan türleri avlayabilmeleri için evrimleşmiş bile olabilir.

Ekolokasyon, yarasaların karanlık mağaralarda ve geceleri engellerin etrafından uçabilmelerine olanak sağlar. Bu, muhtemelen, gündüz aktif olan kuşlardan geriye kalan, gececil böcekleri avlayabilmek için evrimleşmiş bir beceridir.

Deniz Memelilerinde (Cetacean) Evrim

Cetacean evrimi üç ana radyasyondan oluşuyordu. Orta ve geç Eosen dönemleri boyunca (49-31.5 milyon yıl önce), karasal memelilerden ortaya çıkan ilkel dişli Cetacea olan Arkeosetler bilinen tek deniz memelileriydi. Bu ilkel suda yaşayan memeliler, su altı işitmesini biraz uyarlamış olmalarına rağmen, ekolokasyon yeteneğine sahip değillerdi. Basilosaurid arkeosetlerindeki akustik olarak izole edilmiş kulak kemiklerinin morfolojisi, bu düzenin geç orta Eosen'de düşük ila orta frekanslarda su altında yönlü işitmeye sahip olduğunu gösterir. [65]Bununla birlikte, Oligosen'in başlangıcında arkeosetlerin yok olmasıyla birlikte, iki yeni soy ikinci bir radyasyon oluşturdu. Bu erken mistisitler Yeni Zelanda'daki orta Oligosen'e tarihlenebilir. Geçmiş filogenilere dayanarak, mevcut odontosetlerin monofiletik olduğu bulunmuştur; bununla birlikte, ekolokasyon odontocete soyu boyunca yakınsak olarak iki kez evrimleşmiştir: bir kez bir oligosen kök odontoseti olan Xenorophus'ta ve bir kez taç odontosetlerinde Erken odontosetlerin dağılma oranları, yeni adaptif bölgelere okyanus ötesi seyahati içeriyordu. Üçüncü radyasyon, daha sonra Neojen'de, mevcut yunuslar ve akrabalarının modern denizdeki en yaygın türler haline geldiği zaman meydana geldi.

Heritage

Ekolokasyonun evrimini açıklamak için birkaç teori vardır. Cetacean radyasyonunun hipotezleri için biri biyotik ve diğeri abiyotik olmak üzere önerilen iki itici güç vardır. İlk uyarlanabilir radyasyon, yeni uyarlanabilir bölgelere hızlı bir sapmanın sonucudur. Bu, kıyaslanamaz olan çeşitli, ekolojik olarak farklı kladlarla sonuçlanır. Clade Neocete (taç deniz memelisi) arkeosetlerden evrimleşmiş ve dünyanın okyanuslarına, haliçlerine ve nehirlerine dağılmıştır. Bu ekolojik fırsatlar, avcılık için düşük rekabete sahip bol besin kaynaklarının sonucuydu

Yunuslarda Ekolokasyon

Yunuslar da ekolokasyon sistemini kullanan canlılardandır. Yunuslar ses çıkarmak için soluk alıp vermeyi kontrol eden gırtlağı kullanarak 10 dakika boyunca ekolokasyon işlemine devam edebilirler. Deniz yüzeyine inip çıkarak nefesini kontrol eden yunuslar, gırtlak kaslarını kullanarak ekolokasyon için gereken frekanstaki sesi gönderebilirler.

Pixabay

Sesler, üfleme deliğinin yakınındaki burun pasajlarından hava sıkılarak yapılır. Bu ses dalgaları daha sonra kavun adı verilen büyük bir yağ bloğunun onları bir ışına odakladığı alnına geçer.

Ekolokasyon sesi bir canlıya ya da nesneye çarparsa, yansıyan ses hayvanın alt çenesinden alınır ve kulaklarına iletilir. Yunuslar ve balinalar, bir nesnenin ya da canlının mesafesini, yönünü, hızını, yoğunluğunu ve boyutunu hesaplamak için bu yöntemi kullanır.

Bunun dışında Beluga türü memeliler de yunuslara benzer ekolokasyon sistemini kullanırlar.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Yarasalarda Ekolokasyon

Yarasalar, gırtlaklarında yankılanan sesler çıkarır ve bunları ağızlarından yayar. Kendi seslerinden sağır olmamak için, bir yarasa seslenmeden hemen önce orta kulağını kapatır ve yankıları dinlemek için bir saniye sonra işitme duyusunu geri açar.

Yarasalar, 5 metreye kadar uzaktaki bir böceği algılayabilir, büyüklüğünü ve sertliğini hesaplayabilir ve ayrıca insan saçı kadar ince tellerden kaçınabilir. Bir yarasa, öldürmek için yaklaşırken, avını tam olarak belirlemek için çağrılarını hızlandırır.^[2]

Tek bir ekolokasyon çağrısı (bir ses spektrogramında tek bir sürekli iz olan bir çağrı ve bir diziyi veya geçişi içeren bir dizi çağrı), avın yakalama davranışının aşamasına bağlı olarak, süresi 0,2 ila 100 milisaniye arasında herhangi bir yerde sürebilir.

Yarasa çağrı frekansları, 11 kHz kadar düşükten 212 kHz kadar yükseğe kadar değişir. Böcekçil hava avcısı yarasalar, 20 kHz ile 60 kHz arasında bir çağrı frekansına sahiptir, çünkü en iyi menzili ve görüntü keskinliğini veren ve onları böcekler için daha az göze çarpan frekans budur. Bununla birlikte, düşük frekanslar, farklı av ve ortamlara sahip bazı türler için uyarlanabilir. Güvelerle beslenen bir tür olan Euderma maculatum , güvelerin duyamayacağı özellikle düşük 12.7 kHz frekansı kullanır.

Ekolokasyon çağrıları, 60 ila 140 desibel arasındaki herhangi bir yoğunlukta ölçülmüştür . Bazı yarasa türleri, sesi güçlü bir şekilde yansıtan nesnelere yaklaştıkça yoğunluğu azaltarak, çağrı ortasında çağrı yoğunluğunu değiştirebilir. Bu, geri dönen yankının yarasayı sağır etmesini önler. Hava avcısı yarasalardan (133 dB) gelenler gibi yüksek yoğunluklu çağrılar, açık gökyüzünde avlanmaya uyarlanabilir. Yüksek yoğunluklu çağrıları, havanın yüksek bir ultrason absorpsiyonuna sahip olması ve böceklerin boyutlarının ses yansıması için yalnızca küçük bir hedef sağlaması nedeniyle, çevreyi orta düzeyde algılamak için bile gereklidir

İnsanlarda Ekolokasyon

Görme engelli bazı insanlar bazı canlılar gibi ekolokasyonu kullanarak çevresini algılayabilir.

Bu kişilerden biri olan Daniel Kish, bu işte o kadar ustalaşmış ki ağzıyla özel sesler çıkararak bir odanın krokisini çıkarabiliyor, bilmediği parkurlarda dağ bisikleti sürebiliyor. Kish, ekolokasyonla çevreyi algılama şeklinin görmeye benzer olduğunu düşünüyor.^[3]

TED

Birleşik Krallık’taki Durham Üniversitesi’nden Lore Thaler tarafından yürütülen yeni bir araştırmada ekolokasyon yapan görme engellilerin ağızlarıyla çıkardıkları sesler akustik açıdan analiz edildi. Ekolokasyon için kullanılan sesleri oluşturan ses dalgaları 60 derecelik bir koni oluşturarak yayılıyor. Yani bu sesler normal konuşma sesine göre çok daha odaklanmış halde. Standart konuşma sesinde bu koninin açısı 120-180 derece oluyor. Thaler ekolokasyon yapan kişilerin çıkardıkları sesleri doğru şekilde yönlendirmeyi kendi kendine öğrendiklerini söylüyor. Seslerin frekansı 2-4 kilohertz arasında, yani konuşma sesinin frekansından daha yüksek, bunun sesin odaklı biçimde yayılmasına yardım ettiği düşünülüyor. Ayrıca seslerin ağızdan çıkış süresi çok kısa: sadece 3 milisaniye. Thaler’a göre bu, sesin yankısıyla çakışmasını engelliyor olabilir.^[3]

Bu özelliği kendi içlerinde keşfeden bireyler önlerinde duran bir nesneyi ya da canlıyı uzaklığını neredeyse kesin olarak tahmin ederek yolunu bulabiliyor.