Info om  djur   Fråga   Svar   Djurfakta   Artiklar   Källor 

Lunds universitet
Facebook

Delfinens huvud
 
Fråga en zoofysiolog

Djurläten. Ekolokalisering med sonar. Valar, fladdermöss med flera

Kan djur ekoloda med sonar? Om ekolokalisering med ljud hos valar, fladdermöss, näbbmöss och fåglar
Om valars läten: ultraljud och infraljud. Delfinernas ekolokaliserande sonar. Knölvalarnas sång
Varför skadas inte fladdermöss öron av deras egna mycket starka ekolokaliseringsljud?
Är giraffen stum? Om ett tystlåtet däggdjur
Sök i alla svar och i alla djurartiklar
Åter till "Svar på frågor"


Delfin

Delfinen har sonar, men inte radar. Den sänder ut ljud genom fettkudden på pannan, den s.k. melonen. Det återkommande ekot leds via underkäken till innerörat. På bilden ser man också att delfinen har ovanligt många tänder för att var ett däggdjur. Copyright 1996 Corel Corporation.

Undrar om ni vet om det finns djur som använder radar för navigering eller jaktteknik? Hur fungerar detta i så fall hos dessa djur? Tack på förhand. - Om ekolokalisering (sonar) hos djur.

Radar används för att lokalisera föremål med hjälp av elektromagnetisk strålning, vanligen mikrovågor eller radiovågor. Man känner inte till några djur som använder sig av radar. Den enda elektromagnetiska strålning som djur registrerar är infraröd strålning, synligt ljus och ultraviolett strålning.

Däremot finns det flera djurgrupper som navigerar med hjälp av sonar, det vill säga ekolokalisering. Då handlar det om ljud, vanligen kortvågigt ultraljud, men även ljud som är hörbart för oss människor. Dessa djur producerar ljud som reflekteras mot objekt i deras omgivning. Det reflekterade ljudet, det vill säga ekot, registreras av djurens öron. Med hjälp av ekot kan sedan djuren skaffa sig information om avståndet till objektet (tidsskillnaden mellan ljudet och dess eko), riktningen till objektet (riktningen som ekot kommer från) och objektets hastighet (ekots s.k. dopplerförskjutning). Ultraljud ger en precisare lokalisering, men har kortare räckvidd än det för oss hörbara ljudet.

Bland däggdjuren används ekolokalisering med ultraljud av de flesta fladdermöss och av tandvalar (t.ex. delfiner, se nästa svar). Bardvalarna tycks däremot inte, vad man vet, använda ekolokalisering. Man har också påvisat ekolokalisering hos en del insektsätare, bland annat näbbmöss. Slutligen känner man till några fåglar som använder sonar. De är dels oljefågeln (Steatornis caripensis) i Sydamerika, dels några släktingar till våra tornseglare, salanganerna (släktet Aerodramus) i Sydostasien. Alla dessa fåglar häckar i grottor och använder ekolokaliseringen enbart för att hitta i grottornas mörker. De utsänder klick av lågfrekvent ljud, som är hörbara för människor. Eftersom klicken har längre våglängd än ultraljud, kan de inte orientera sig med samma noggrannhet som fladdermöss och tandvalar.

Läs om tornseglarens fötter och om salanganerna och svalbosoppa på andra sidor. Se även svaret på nästa fråga. 2001, 2013, 2016.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Knölval

Knölvalarna är kända för sin sång. Den här knölvalen har just kommit upp för att andas genom spruthålet som syns på huvudets ovansida. Knölvalen och andra bardvalar har ett dubbelt spruthål som motsvarar våra näsborrar och leder till de båda näsgångarna. Hos delfiner och andra tandvalar är spruthålet enkelt, men inuti huvudet delar sig luftvägen i två näspassager. Copyright 1996 Corel Corporation.

Hur kommunicerar valar och delfiner? - Om valars ekolokalisering.

Bardvalar kommunicerar med hjälp av ljud över enorma avstånd. De producerar ljud med relativt låg tonhöjd som används för kommunikation. Ljuden har mycket hög ljudstyrka och mycket lång räckvidd. Det handlar om kommunikation över avstånd på tiotals eller till och med hundratals kilometer! Blåvalens visslingar lär har en räckvidd på cirka 80 mil. Viktiga orsaker till att ljudet har så lång räckvidd är, förutom den höga ljudstyrkan, att vatten leder ljud bättre än luft och att ljud med låg frekvens (d.v.s. låg tonhöjd) har en längre räckvidd än ljud med hög frekvens (d.v.s. hög tonhöjd). Läs också om kaskelotens höga ljudstyrka på en annan sida.

Bland bardvalarna är knölvalarna särskilt omtalade för sin sång, som framför allt framförs av hannarna. Sången är alltid uppbyggd på liknande sätt, men knölvalar i olika oceaner sjunger olika sånger. Dessutom ändras sångens struktur med tiden, särskilt under parningssäsongen. Valarna i en population snappar snabbt upp förändringarna, så att de alla snart sjunger den sista versionen av sången. Detta skulle kunna betraktas som en enkel form av "kulturell utveckling".

Knölvalarnas sång är troligen en del av parningsritualen och kan ha att göra med hannarnas tävlan om honorna. Även förändringarna i sången kan ha något att göra med parningsritualerna. Intressant är att sången kan innehålla element som har jämförts med rim. Det föreslagits att dessa element hjälper valarna att komma ihåg sången, precis som rim hjälper oss människor att komma ihåg våra sånger.

Även tandvalar kommunicerar med hjälp av ljud. Flasknosdelfinens kommunikationsljud innehåller frekvenser (tonhöjder) från 250 till 50 000 herz, ohörbara för människor. Som jämförelse kan nämnas att människans hörselområde brukar anges vara från 20 till 20 000 herz hos unga personer. Detta stämmer dock inte. Läs artikeln "Kan människor höra ultraljud: toner högre än 20 000 Hz?" på en annan sida.

Hos flasknosdelfinerna har varje individ sin egen "visselsignal". Med hjälp av den kan varje delfin meddela de andra var han befinner sig. Men det finns inget som tyder på att delfiner eller andra valar har ett riktigt språk med symboler för olika företeelser och ord som kan kombineras med varandra på olika sätt. Det handlar bara om signaler. Texten fortsätter under videon.

Animerad video som visar den i huvudtexten nedan beskrivna hypotesen för hur delfiner producerar ljud vid ekolokalisering. Översättningar av engelska ord: "air sacs", luftsäckar; "monkey lips", ljudläppar; "dorsal bursa", luftsäck närmast ryggsidan; "mandible", underkäke. From YouTube, courtesy of the Dolphin Research Center.

Tandvalarna är också kända för sin förmåga att ekolokalisera. Det är inte klarlagt om bardvalarna också kan ekolokalisera. Ekolokalisering innebär att valen skickar ut ett ljud som reflekteras ("studsar") mot ett objekt i vattnet, t.ex. ett byte. Genom att lyssna på ekot kan valen bestämma bl.a. riktningen och avståndet till objektet samt objektets form och hastighet.

Det är inte helt klarlagt hur delfiner producerar sina ljud. Här beskrivs den kanske sannolikaste hypotesen. Ljudet produceras genom att luft pressas förbi endera av två par stämbandsliknande strukturer, ljudläpparna ("monkey lips", "museau de singe"), som finns i de båda näsgångarnas väggar. Näsgångarna smälter ihop och mynnar på huvudets översida i spruthålet, som motsvarar våra båda näsborrar. Ljudet riktas och fokuseras genom att reflekteras mot luftsäckar belägna bakom ljudläpparna och omedelbart framför det konkava pannbenet. Luftsäckarna fungerar som en buktig spegel som reflekterar ljud i stället för ljus. Ljudstrålen fokuseras ytterligare när den passerar den så kallade melonen. Melonen är en fettkudde på delfinens panna framför luftsäckarna och ljudläpparna. Det är melonen som ger delfinhuvudet dess karakteristiska profil. Melonen fungerar förmodligen som en lins som fokuserar ljud i stället för ljus. Delfinerna kan kanske via muskler, som ändrar melonens form, förändra den utåtgående ljudstrålens egenskaper.

Delfinerna kan naturligtvis inte andas in ny luft medan de dyker. Spruthålet är också stängt under dyken. Därför släpps inte heller någon luft ut genom hålet, när delfinerna avger sina ljud. Men samma luft kan användas flera gånger för att producera ljud. Den kan nämligen transporteras fram och tillbaka i luftvägarna, som är försedda med ett komplicerat system av luftsäckar.

Det återkommande ekot leds genom fettfyllda håligheter i underkäken till delfinens mellanöron och inneröron, inte genom hörselgångarna som hos oss. De ljud som används vid delfinernas ekolokalisering är högfrekventa ljud med så hög tonhöjd (40 000-150 000 herz) att de är ohörbara för människan. Fördelen med att använda högfrekventa ljud är att de medger en exaktare lokalisering. Nackdelen är att dessa ljuds räckvidd är mindre än räckvidden hos lågfrekventa ljud (d.v.s. ljud med låg tonhöjd).

Hos kaskeloten är melonen enormt stor, läs om kaskelotens spermacetiorgan på en annan sida.

Delfiner kan liksom vi orientera sig med hjälp av synen, men deras värld är i hög grad en värld av ljud. Den "bild" de har av sin omvärld får de till stor del med hjälp ekon från de ljud de själva producerar. Vi människor skaffar oss en bild av vår omvärld främst med hjälp av det ljus som produceras av eller reflekteras från föremålen i vår omgivning. Vi kan omöjligt föreställa oss hur det skulle vara att leva i delfinernas värld! Läs mer på engelska om ekolokalisering hos djur på denna utmärkta sajt: "Biosonar, seeing with sound". Se även föregående fråga. 1999, 2011, 2013.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Huvudet på en långörad fladdermus (Plecotus auritus)

Huvudet på en långörad fladdermus (Plecotus auritus). De stora öronen underlättar mottagande av ljud. Det långa utskottet framför örat kallas tragus och anses ha betydelse för uppfattandet av ljudet. Ett kortare sådant utskott finns också hos människor, omedelbart framför hörselgångens mynning. Courtesy of Evelyn Simak and the Geograph project, under this CC License.

Hur kommer det sig att fladdermöss inte blir hesa när de skriker i 100 decibel hela nätterna? De måste ha superstämband, eller?

Jag har sökt i litteraturdatabaserna, men inte hittat något svar på din fråga. Frågan är dock berättigad. Precis som du säger kan ekolokaliseringsljuden hos vissa fladdermöss ha en ljudstyrka på 100 decibel (dB) eller mer. Andra fladdermöss åstadkommer bara 70-80 dB. I båda fallen har man mätt på ett avstånd av 3-10 cm från huvudet. Dessa dB-värden är mätta med ljudtrycket 20 µP som referens och kan inte jämföras med den dB-skala som man använder när man undersöker hörseln hos människor. Den senare är modifierad med hänsyn till människans olika känslighet för olika ljudfrekvenser (tonhöjder). Ljudstyrkan 100 dB (re 20 µP) uppges i olika källor motsvara en tryckluftsborr eller en diskohögtalare på 1 meters avstånd, 80 dB (re 20 µP) en personbil på 10 meters avstånd. Dessa uppgifter är dock mycket ungefärliga och får tas med en nypa salt. Fladdermössens ljud bildas, precis som hos människor, av struphuvudet (larynx). Men sannolikt vet man således inte hur fladdermössens struphuvud är anpassat till att tåla höga ljudstyrkor under lång tid. Texten fortsätter under videon.

Videon visar hur vattenfladdermusen (Myotis daubentonii) jagar med hjälp av ekolokalisering. Ljudstyrkan uppges vara 110 dB. Ljudens tonhöjd har sänkts, så att de blir hörbara för människor. När en fladdermus närmar sig en nattfjäril blir pauserna mellan ljuden kortare, vilket ökar ekolokaliseringens precision. Vissa nattfjärilar kan höra ljuden. Man får se hur de då omedelbart aktiverar en flyktreaktion. De fäller ihop vingarna och faller rakt ner för att undvika att bli infångade. Slutligen visas den långörade fladdermusen (Plecotus auritus), se bilden i början på detta svar. Med sina jättestora öron har denna fladdermus en extra välutvecklad hörsel. Den hör så bra att den kan fånga nattfjärilar genom att tjuvlyssna på deras vingfladdder. Mestadels använder den sig dock av ekolokalisering, men kan då använda sig av betydligt lägre ljudstyrkor än andra fladdermöss. Läs om insekters hörsel på en annan sida. From YouTube, courtesy of BBC.

Jag passar på att besvara en närliggande och intressant fråga, som du inte har ställt, men som jag vill berätta om.

Det organ som löper störst risk att skadas av de ljudpulser, som fladdermössen avger, är faktiskt inte deras stämband, utan deras egna öron. Om detta vet man en del. Det finns två mycket små muskler i däggdjurens mellanöra som kan dämpa hörselbenens svängningar, och därmed ljudstyrkan, innan ljudet når det känsliga innerörat. Dessa muskler är mycket väl utvecklade hos fladdermöss och har studerats hos några arter. De kan stimuleras till sammandragning mycket snabbare än människans mellanörsmuskler. De dras ihop 3-15 millisekunder innan fladdermusen skickar ut sin ekolokaliseringspuls och börjar slappna av medan pulsen pågår eller ett fåtal millisekunder efter det att pulsen upphört. De skyddar med största sannolikhet djurets inneröra från dess eget ljud. De uppges kunna sänka ljudstyrkan hos ljudet med 20 dB, innan det når innerörat. Läs mer om hörselbenen och mellanörsmusklerna på en annan sida.

Det finns även två andra mekanismer som möjligen kan skydda fladdermössens inneröra från deras egna ljud.

Längs med trumhinnas yttre kant har man hos fladdermöss funnit glatta muskelceller. Man tror att dessa celler kan dra ihop sig och därmed påverka spänningen i trumhinnan. Deras funktion är oklar. De dämpar kanske det inkommande ljudets styrka tillsammans med mellanörsmusklerna. Men de skulle också kunna underlätta örats avläsning av det återkommande ekot från den utsända ljudpulsen.

Det finns två typer av sinnesceller i däggdjurens inneröra, båda i anslutning till det så kallade basilarmembranet. Detta membran vibrerar i takt med ljudets svängningar. De inre hårcellerna reagerar på ljud och skickar ljudinformationen vidare till hjärnans hörselcentra. De yttre hårcellerna reagerar också på ljud. Men de skickar inte ljudinformationen vidare till hjärnan. De reagerar i stället genom att dra ihop sig och slappna av i takt med ljudets svängningar. Man misstänker att de förstärker ljudet, så att de inre hårcellernas känslighet ökar, men här behövs ytterligare studier. Det finns nervfibrer som leder ut nervimpulser från hjärnan och påverkar de yttre hårcellerna. Fibrernas funktion är mycket omdiskuterad. Men en möjlig funktion är påverka de yttre hårcellernas kontraktioner, så att basilarmembranets svängningar dämpas. Därmed skulle de känsliga hårcellerna skyddas från starka ljud. Det finns studier på fladdermöss som stödjer denna tanke. Läs om hur innerörat uppfattar olika toner på en annan sida. 2014.

Anders Lundquist

Till början på sidan



Jag är en 15-årig tjej som har en fråga. Hur låter en giraff? Jag och min lärare har länge försökt ta reda på detta. För inte kan det väl vara så, att girafferna är helt stumma? Jag hoppas att du vet något om detta och är mycket tacksam för svar.

Giraffen ger så sällan hörbara ljud ifrån sig att den har rykte om sig att vara stum. Men den kan ge ifrån sig en rad olika ljud, bland annat vad som beskrives som stönande ljud och rop med låg tonhöjd. Ungarna och modern använder ljud för att kommunicera med varandra.

På nätet finns uppgifter om att giraffen och dess släkting okapin ska ha förmågan att kommunicera med infraljud (låga tonhöjder ohörbara för människan). Men jag hittar inga vetenskapliga artiklar som bekräftar detta. Det förefaller dock inte osannolikt. Rätt nyligen har man upptäckt att elefanter kan kommunicera med infraljud över mycket långa avstånd. Infraljud har mycket större räckvidd än för oss hörbara ljud. 2004, 2012.

Anders Lundquist

Till början på sidan

Till "Svar på frågor"


Zoofysiolog, skribent och webbansvarig:
Anders Lundquist, senior universitetslektor emeritus
Adress: Biologiska institutionen, Lunds universitet, Biologihus B, Sölvegatan 35, 223 62 Lund
Telefon: 046-222 93 53
E-post:
Senast uppdaterad: Se årtal efter varje svar.
Webbplatsen använder kakor. Surfar du vidare, godkänner du detta. Läs mer här.

Creative Commons License
Detta verk är licensierat under en Creative Commons Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar 2.5 Sverige Licens.