Как летучие мыши ориентируются в темноте: Как ориентируются летучие мыши. Звук летучей мыши. Как летучие мыши ориентируются в темноте. Чем питаются летучие мыши. Как размножаются летучие мыши

Содержание

Как летучие мыши ориентируются в темноте. Как видит летучая мышь

Летучие мыши обычно живут огромными стаями в пещерах, в которых они прекрасно ориентируются в полной темноте. Влетая и вылетая из пещеры, каждая мышь издает неслышимые нами звуки. Одновременно эти звуки издают тысячи мышей, но это никак не мешает им прекрасно ориентироваться в пространстве в полной темноте и летать, не сталкиваясь друг с другом. Почему летучие мыши могут уверенно летать в полнейшей темноте, не натыкаясь на препятствия? Удивительное свойство этих ночных животных – умение ориентироваться в пространстве без помощи зрения – связано с их способностью испускать и улавливать ультразвуковые волны.

Оказалось, что во время полёта мышь излучает короткие сигналы на частоте около 80 кГц, а затем принимает отражённые эхо-сигналы, которые приходят к ней от ближайших препятствий и от пролетающих вблизи насекомых.

Для того, чтобы сигнал был препятствием отражён, наименьший линейный размер этого препятствия должен быть не меньше длины волны посылаемого звука.

Использование ультразвука позволяет обнаружить предметы меньших размеров, чем можно было бы обнаружить, используя более низкие звуковые частоты. Кроме того, использование ультразвуковых сигналов связано с тем, что с уменьшением длины волны легче реализуется направленность излучения, а это очень важно для эхолокации.

Реагировать на тот или иной объект мышь начинает на расстоянии порядка 1 метра, при этом длительность посылаемых мышью ультразвуковых сигналов уменьшается примерно в 10 раз, а частота их следования увеличивается до 100–200 импульсов (щелчков) в секунду. То есть, заметив объект, мышь начинает щелкать более часто, а сами щелчки становятся более короткими. Наименьшее расстояние, которое мышь может определить таким образом, составляет примерно 5 см.

Во время сближения с объектом охоты летучая мышь как бы оценивает угол между направлением своей скорости и направлением на источник отражённого сигнала и изменяет направление полёта так, чтобы этот угол становился все меньше и меньше.

Может ли летучая мышь, посылая сигнал частотой 80 кГц, обнаружить мошку размером 1 мм? Скорость звука в воздухе принять равной 320 м/с. Ответ поясните.

Конец формы

Начало формы

Для ультразвуковой эхолокации мыши используют волны частотой

1) менее 20 Гц

2) от 20 Гц до 20 кГц

3) более 20 кГц

4) любой частоты

Конец формы

Начало формы

Умение великолепно ориентироваться в пространстве связано у летучих мышей с их способностью излучать и принимать

1) только инфразвуковые волны

2) только звуковые волны

3) только ультразвуковые волны

4) звуковые и ультразвуковые волны

Запись звука

Возможность записывать звуки и затем воспроизводить их была открыта в 1877 году американским изобретателем Т.А. Эдисоном. Благодаря возможности записывать и воспроизводить звуки появилось звуковое кино. Запись музыкальных произведений, рассказов и даже целых пьес на граммофонные или патефонные пластинки стала массовой формой звукозаписи.

На рисунке 1 дана упрощенная схема механического звукозаписывающего устройства. Звуковые волны от источника (певца, оркестра и т.д.) попадают в рупор 1, в котором закреплена тонкая упругая пластинка 2, называемая мембраной. Под действием звуковой волны мембрана колеблется. Колебания мембраны передаются связанному с ней резцу 3, острие которого чертит при этом на вращающемся диске 4 звуковую бороздку. Звуковая бороздка закручивается по спирали от края диска к его центру. На рисунке показан вид звуковых бороздок на пластинке, рассматриваемых через лупу.

Диск, на котором производится звукозапись, изготавливается из специального мягкого воскового материала. С этого воскового диска гальванопластическим способом снимают медную копию (клише). При этом используется осаждение на электроде чистой меди при прохождении электрического тока через раствор ее солей. Затем с медной копии делают оттиски на дисках из пластмассы. Так получают граммофонные пластинки.

При воспроизведении звука граммофонную пластинку ставят под иглу, связанную с мембраной граммофона, и приводят пластинку во вращение. Двигаясь по волнистой бороздке пластинки, конец иглы колеблется, вместе с ним колеблется и мембрана, причем эти колебания довольно точно воспроизводят записанный звук.

При механической записи звука используется камертон. При увеличении времени звучания камертона в 2 раза

1) длина звуковой бороздки увеличится в 2 раза

2) длина звуковой бороздки уменьшится в 2 раза

3) глубина звуковой бороздки увеличится в 2 раза

4) глубина звуковой бороздки уменьшится в 2 раза

Конец формы

2. Молекулярная физика

Поверхностное натяжение

В окружающем нас мире повседневных явлений действует сила, на которую обычно не обращают внимания. Сила эта сравнительно невелика, её действие не вызывает мощных эффектов. Тем не менее, мы не можем налить воду в стакан, вообще ничего не можем проделать с той или иной жидкостью без того, чтобы не привести в действие силы, которые называются силами поверхностного натяжения. Эти силы в природе и в нашей жизни играют немалую роль. Без них мы не могли бы писать перьевой ручкой, из неё сразу вылились бы все чернила. Нельзя было бы намылить руки, поскольку пена не смогла бы образоваться. Слабый дождик промочил бы нас насквозь. Нарушился бы водный режим почвы, что оказалось бы гибельным для растений. Пострадали бы важные функции нашего организма.

Проще всего уловить характер сил поверхностного натяжения у плохо закрытого или неисправного водопроводного крана. Капля растёт постепенно, со временем образуется сужение – шейка, и капля отрывается.

Вода оказывается как бы заключённой в эластичный мешочек, и этот мешочек разрывается, когда сила тяжести превысит его прочность. В действительности, конечно, ничего, кроме воды, в капле нет, но сам поверхностный слой воды ведёт себя как растянутая эластичная плёнка.

Такое же впечатление производит плёнка мыльного пузыря. Она похожа на тонкую растянутую резину детского шарика. Если осторожно положить иглу на поверхность воды, то поверхностная плёнка прогнётся и не даст игле утонуть.

По этой же причине водомерки могут скользить по поверхности воды, не проваливаясь в неё.

В своём стремлении сократиться поверхностная плёнка придавала бы жидкости сферическую форму, если бы не тяжесть. Чем меньше капелька, тем большую роль играют силы поверхностного натяжения по сравнению с силой тяжести. Поэтому маленькие капельки близки по форме к шару. При свободном падении возникает состояние невесомости, и поэтому дождевые капли почти строго шарообразны. Из-за преломления солнечных лучей в этих каплях возникает радуга.

Причиной поверхностного натяжения является межмолекулярное взаимодействие. Молекулы жидкости взаимодействуют между собой сильнее, чем молекулы жидкости и молекулы воздуха, поэтому молекулы поверхностного слоя жидкости стремятся сблизиться друг с другом и погрузиться вглубь жидкости. Это позволяет жидкости принимать форму, при которой число молекул на поверхности было бы минимальным, а минимальную поверхность при данном объёме имеет шар. Поверхность жидкости сокращается, и это приводит к поверхностному натяжению.

Летучая мышь

Летучая мышь может в полночь облететь темный хлев, не задев при этом ни столбов, ни стропил, ни спящих коров. Глаза летучей мыши не имеют специальных приборов ночного видения. Если бы в своих перемещениях по ночному хлеву летучая мышь надеялась на свои глаза, то пересчитала бы лбом не меньше столбов и стропил, чем мы с вами.

Как летучие мыши ориентируются в темноте?

Летучие мыши развили у себя другой путь ориентации в темноте: они прослушивают темное пространство. Они вылетают на охоту после захода солнца. В течение дня висят вверх ногами в своих домах - пещерах, в дуплах деревьев или в сенях деревенских домов, уцепившись лапками за перекладины на потолке. Большую часть дня летучие мыши приводят себя в порядок, готовясь к ночным приключениям: расчесывают коготками шерсть, тщательно вылизывают крылья.

: так же, как подводные лодки, летучие мыши используют для ориентации сонар, или звуковые волны, чтобы свободно перемещаться в темноте.

Почему летучие мыши охотятся по ночам?

В промежутках между этими занятиями летучие мыши дремлют. Когда наступает ночь, летучие мыши покидают свое жилище и вылетают на охоту. Одни виды летучих мышей предпочитают фрукты, другие, особенно тропические, виды - кровососущие, они нападают на птиц, коров и других животных. Но большинство летучих мышей питаются жучками и прочими насекомыми. Летучие мыши охотятся по ночам, так как темнота защищает летучих мышей от тех животных, которые могли бы съесть их самих. Кроме того, в ночных полетах их широкие, не покрытые шерстью крылья не высыхают от жарких солнечных лучей.

Материалы по теме:

Живая планета

Как летучие мыши видят?

Чтобы ориентироваться в темноте, эти животные используют звук. Этим они похожи на подводные лодки, которые тоже применяют звуковые волны для навигации в мрачных глубинах океана. Летучие мыши посылают в пространство пачки звуковых волн, они испускают волны ртом или носом. Волны отражаются от окружающих предметов, обрисовывая их контуры, а мыши улавливают их своими ушами и воспринимают звуковую (акустическую) картину окружающей обстановки, в этой – то картине они и ориентируются. Процесс такой ориентации по отраженному звуку называется эхолокация. Большие причудливые уши летучей мыши помогают ей ориентироваться в звуковой картине мира в темноте.

Интересный факт: когда летучая мышь нацеливается на добычу, она испускает звук частотой 200 биений в секунду.

Летучая мышь, оказавшаяся у вас в спальне в три часа ночи, прекрасно знает, куда лететь. Она посылает пачки звуковых волн и улавливает их отражения. Волны отражаются от кресел, дивана, экрана телевизора. От открытого окна волны отражаться не будут - значит, путь свободен, вот летучая мышь и нашла выход из западни. Звук, который испускает летучая мышь, отражается и от мелких объектов. Если добыча - вкусная муха - жужжит в комнате, летучая мышь ее найдет. Отыскивая насекомое, летучая мышь издает звук частотой 10 биений (импульсов) в секунду. Уловив отраженный сигнал, она увеличивает частоту до 25 биений в секунду, при такой частоте летучая мышь может точнее определить, где находится муха, чтобы атака оказалась удачной.

Рукокрылые – относятся к классу млекопитающие. Способны летать, благодаря видоизмененным передним конечностям и используют полет как основной способ перемещения.

Рукокрылые и птицы единственные представители хордовых населяющие воздушную среду. При этом птицы активны днем, а летучие мыши ночью, что позволяет убрать конкуренцию за занятое пространство. По изучению рукокрылых существует отдельная наука хироптерология .

Отряд рукокрылые — летучие мыши

Отряд Рукокрылые общая характеристика

Рукокрылые — небольшие животные, весом от 2г (летучие мыши-бабочки) до 1,5кг (летучая собака). Распространение представителей отряда Рукокрылые связано с условиями климата, населяют почти все уголки земли, не водятся в тундре и Антарктиде, а наиболее привычное место обитания рукокрылых это тропические районы. Насчитывают примерно 1200 видов, что ставит их по величине на второе место после грызунов.

Отряд Рукокрылые включает в себя два подотряда:

Крыланы;
настоящие летучие мыши.

Представители групп сходны по строению и раньше всех объединяли в один подотряд, но есть определенные признаки, отличающие их.

У настоящих летучих мышей более сложное строение наружного уха, отсутствует коготь на втором пальце, большинство видов мелких размеров. Маленькие глаза, не различают цветов и не играют роли в ориентации, в отличие от крыланов. У всех животных подотряда развита эхолокация, крыланы плохо ориентируются по звукам.

Крылан — представитель отряда Рукокрылых

Особенности строения Рукокрылых

Крылья у рукокрылых представляют собой тонкую перепонку из кожи, натянутую между пальцами, за исключением первого, крепится к боковым частям тела, задним конечностям и к хвосту. С помощью первого пальца летучие мыши хватаются за кору деревьев и выступы скалистых пещер, когда завершают полет. В холодную пору животные окутывают тело крыльями для сохранения тепла.

Во время полета летучие мыши активно взмахивают крыльями. Пальцы отдаляются один от другого, кожистая перепонка натягивается, что увеличивает площадь крыла. Ее эластичность, позволяет растягиваться без повреждений примерно в четыре раза. Постоянные машущие движения вызвали значительное развитие грудных мышц. У представителей отряда рукокрылые на грудной кости развит киль, куда и крепятся мышцы.

Летучие мыши могут начинать полет не только с высотных точек, но взлетают также с земли и даже с водоемов, при этом полет начинается с сильного прыжка вверх.

На голове находятся маленькие глаза, широкий рот в виде щели, крупные ушные раковины с козелком. Во время дневного сна козелок закрывает ушной проход и изолирует животное от посторонних звуков. Тело покрыто густыми короткими волосками, на крыльях их намного меньше.

Внутреннее строение скелета рукокрылых имеет свои особенности: для эффективного и маневренного полета у них хорошо развиты ключицы, локтевая и малоберцовая кости не развиты, плечевая короче лучевой. На задних конечностях образовалась косточка – шпора для крепления межбедренной перепонки.

Органы чувств . Тактильные рецепторы расположены на кожистых перепонках, ушных раковинах, зрение черно-белое, редко используется для ориентации. Слух очень развит, могут воспринимать звуки в диапазоне 12-190000 Гц.

Размножение рукокрылых . Самка способна воспроизвести на свет одного или двух детенышей, довольно крупных размеров. Сразу после рождения могут удерживаться на шероховатой поверхности, цепляясь за выступы. Когда самка отправляется на охоту, малыш остается сам в пещере, а некоторые виды носят детеныша на себе, пока он сам не сможет летать.

Ориентация рукокрылых в пространстве

Особые признаки рукокрылых помогают им адаптироваться к ночной жизни. Поскольку наибольшая активность животных в ночное время суток, для ориентации они используют эхолокацию.

Имея плохое зрение, ловко уворачиваются от помех на пути и добывают мелких насекомых. Это возможно благодаря восприятию животными звуков очень высокой тональности – ультразвуков. При полете они издают высокочастотные звуки через ротовое отверстие или ноздри. Отраженные звуки воспринимаются органами слуха и по характеру звуковой волны, рукокрылые способны определить, что стоит на их пути.

Издаются импульсы прерывисто, это зависит от расстояния между животным и преградой. Перед началом полета количество импульсов до 10 за секунду, а при встрече с препятствием резко возрастает до 60. С помощью эхолокации летучие мыши регулируют высоту полета, могут легко проходить густые заросли, находят обратную дорогу к пещере.

Образ жизни

Рукокрылые привыкли жить в колониях, в которых может собираться до сотни тысяч особей. Ведут скрытый образ жизни и увидеть их можно нечасто. Есть настоящие перелетные виды, которые на зиму ищут теплые края, где пережидают холода. Они преодолевают большие расстояния, сбиваясь в стаи, а иногда летят вместе с птицами. Некоторые рукокрылые зимой впадают в спячку, обустроившись в пещере, на чердаке, каменных ущельях. Летучие мыши могут впадать в оцепенение, при этом замедляется обмен веществ и они обходятся без пищи до 8 месяцев.

Спят животные вниз головой, зацепившись когтями за ветку. Так они защищены от наземных врагов.

Питаются в основном насекомыми, некоторые виды едят фрукты и рыбу. Действительно существует три представителя рукокрылых, которые нападают на животных и птиц и пускают из них кровь (американские вампиры). Основная же масса летучих мышей безобидна, их укусы не несут угрозы для людей.

Значение Рукокрылых

Поедают вредящих сельскому хозяйству насекомых и носителей опасных заболеваний.

Летучие мыши, поедающие плоды, способствуют распространению семян на дальние расстояния.

Многие растения тропических районов опыляются с помощью рукокрылых.

Африканские народы употребляют мясо летучих мышей в пищу.

Опасность рукокрылых в том, что они могут быть источником тяжелых заболеваний, перенося опасные вирусы, в том числе бешенство.

Вампиры, питающиеся кровью, могут нападать на домашних животных.

Плодоядные рукокрылые уничтожают огромные площади фруктовых садов.

Летучие мыши - очень необычные создания. И необычный способ их передвижения всего лишь одна из удивительных вещей, связанная с ними. Как летают летучие мыши в полной темноте и не задевают ничего? Об этом мы и поговорим в этот раз. Этот вопрос интересовал и продолжает интересовать ученых и летучие мыши до сих пор способны открывать нам свои тайны и приближать к разгадке природы мозга.

Летучие мыши - не птицы, а млекопитающие. Их детеныши появляются на свет путем живорождения и питаются молоком своей мамы. Это единственные млекопитающие, которые научились летать. Летучие мыши - усердные охотники: каждую ночь они съедают столько насекомых, сколько весит половина их собственного тела.

Первый вопрос, которым задались ученые касательно этих зверюшек: «как ориентируются летучие мыши в пространстве?». Разгадку этой тайны биологи нашли только в 1938 г. Оказалось, что летучие мыши обладают своего рода акустическим радаром. Способностью эхолокации. Во время полета они издают сигналы такой высокой частоты, что человеческое ухо их не воспринимает. Эхо отражается от препятствий, и летучие мыши улавливают их своими большими ушами. Как доказывают опыты, по характеру и интенсивности эха они могут не только обнаружить тончайшую проволоку и облететь ее, но и «запеленговать» быстро летящее насекомое; мозг летучей мыши молниеносно рассчитывает верный курс, и она безошибочно хватает добычу.

Чтобы это выяснить, были проведены специальные эксперименты. В большой комнате биологи подвесили довольно близко друг к другу веревки, закрепленные у потолка. Затем закрыли глаза нескольким подопытным животным и выпустили их в комнате. Летучие мыши по-прежнему летали с большой скоростью, не натыкаясь на преграды. Это доказало, что они не руководствуются зрением во время своих полетов.

Тогда ученые закрыли им уши и рты и опять выпустили в комнате. Но на этот раз они летали с трудом, постоянно натыкаясь на веревки. Так было открыто средство, каким руководствуются мыши во время полетов. Летая, они постоянно издают звуки, такие высокие, что человеческое ухо не может уловить их. Эти высокочастотные звуковые волны, ударяясь о преграды на пути животного, отражаются и воспринимаются ушами летучих мышей. Их крылья автоматически реагируют на эти сигналы, и животное может изменить свой курс, облетая преграды!

Последние открытия как летают летучие мыши и ориентируются в пространстве, было сделано не так давно. В 2013 году благодаря современным технологиям удалось выяснить, что они способны ориентироваться в пространстве благодаря трехмерной карте местности, закодированной в нейронах мозга. Результаты исследования были опубликованы на страницах журнала Science.

Первоначально нейронные механизмы ориентации в пространстве были обнаружены в мозгу обычных грызунов и в частности крыс. Именно благодаря таким механизмам крысы могут передвигаться относительно зрительно воспринимаемых ориентиров. После этого в мозгу грызунов были обнаружены координатные нейроны, которые позволяют создавать крысам так называемую карту местности. После этого ученые вернулись к механизмами ориентирования в пространстве летучих мышей, которые передвигаются в полной темноте.

Успешное исследование летучих мышей провел Михаил Ярцев – победитель премии 2013 года для молодых ученых в области нейробиологии. Он работает в Институте нейронаук Принстонского университета. Его исследование посвящено механизмам кодирования информации в мозге млекопитающих в трехмерном пространстве. Ученый регистрировал активность нейронов в мозгу летучей мыши, которая летала в комнате. Ярцеву удалось обнаружить в ее мозгу тот же тип клеток, которые отвечают за ориентацию в окружающем пространстве.

Нейроны мозга млекопитающих обеспечивают карту местности, которая позволяет им ориентироваться в пространстве. Ранее ученые изучали только двухмерные карты. Новый объект - летучая мышь - позволил заглянуть в тайны навигации в трехмерном пространстве.

«Все животные на нашей планете - на земле, под землей, в глубинах океана или в воздухе - должны иметь представление о своем местоположении в пространстве, это им необходимо для выживания, - пишет Ярцев. - Как мозг решает проблему позиционирования в пространстве - это одна из центральных проблем в нейронауке».

Надо отметить, что чуть ранее в мозге крысы некоторое время назад ученые обнаружили специализированные нейроны, которые испускают электрические импульсы в тот момент, когда животное оказывается в определенной точке местности, их назвали клетками места (place cells). Другие нейроны, названные клетками решетки (grid cells), реагируют на пересечение неких узлов системы координат. Эти нейроны обеспечивают мозговую карту местности, которая помогает животным ориентироваться в окружающей среде.

Эти нейроны играют ключевую роль в позиционировании животного в окружающей среде. Однако, по признанию Михаила Ярцева, они делают нечто большее, чем просто определение того, где мы сейчас находимся. Поэтому точное понимание функции этих клеток еще впереди.

Благодаря технологии беспроводной регистрации активности отдельных нейронов летучей мыши в полете, ученые смогли записать нейронную активность единичных клеток места летучей мыши, летающей в помещении размером 6х5х3 м, и увидеть, как активность этих клеток изменяется с перемещением животного в трехмерном пространстве.

Точный механизм кодирования трехмерного пространства в нейронах летучей мыши - это предмет будущих исследований. Еще один ключевой вопрос, который был поднят благодаря этому исследованию – это как 2D-кодирование пространства модулируется в 3D-кодирование. В 3D-пространстве клетки места так же чувствительны к изменению позиции животного, что и в 2D. Современные технологии позволяют вскоре получить новые сведения о том, как летают летучие мыши и ориентируются в трехмерном пространстве.

Красивую мифологическую легенду рассказывает Овидий в "Метаморфозах" о молодой нимфе, которая в один прекрасный день влюбилась в молодого и очень красивого юношу Нарцисса. Однако он остался равнодушен к ней и предпочел проводить все время, наклонившись к воде, чтобы любоваться отражением своего красивого образа. В конце концов он решил обнять собственное изображение, упал в реку и утонул. Отчаявшись, нимфа сошла с ума. Ее голос, блуждая повсюду, отвечает всем крикам в лесах и горах.

Овидий, узник Томиса, не думал, что между "эхом" нежной нимфы и ночным родом летучих мышей будет установлена тайная связь.

Первый шаг сделал итальянский ученый Ладзаро Спалланцани, который летом 1783 года сотни раз посещал колокольню кафедрального собора в Падуе, чтобы проделать чрезвычайно интересные опыты с летучими мышами, которые гроздьями висели на запыленном выступе свода храма. Сначала он протянул множество тонких нитей между потолком и полом, затем снял несколько летучих мышей, залепил им воском глаза и отпустил. На другой день поймал летучих мышей с залепленными глазами и с удивлением заметил, что их желудок полон комаров. Следовательно, этим животным не нужны глаза для ловли насекомых. Спалланцани сделал вывод, что летучие мыши имеют неизвестное седьмое чувство, с помощью которого они ориентируются в полете.

Зная об опытах Спалланцани, швейцарский естествоиспытатель Шарль Жюрин решил замазать уши летучих мышей воском. Он получил неожиданный результат: летучие мыши были не способны различать окружающие предметы, бились о стены. Чем можно объяснить такое поведение летучих мышей? Разве маленькие животные видят ушами?

Известный французский анатом и палеонтолог Жорж Кювье, высокоавторитетный ученый своего времени в области биологии, отрицал исследования Спалланцани и Жюрина и выдвинул довольно смелую гипотезу. Летучие мыши, говорил Кювье, обладают тончайшим чувством осязания, находящимся на очень тонкой кожице крыльев, чувствительных к малейшему давлению воздуха, которое образуется между крыльями и препятствием.

Такая гипотеза более 150 лет бытовала в мировой науке.

В 1912 году изобретатель автоматического пулемета Максим совершенно случайно выдвинул гипотезу о том, что летучие мыши ориентируются с помощью эха, получаемого от шума собственных крыльев; он предложил построить на этом принципе аппарат для предупреждения судов о приближении айсбергов.

Голландец С. Дийкграаф в 1940 году и советский ученый А. Кузякин в 1946 году ясно показали, что органы осязания не играют никакой роли в ориентировании летучих, мышей. Таким образом, была развеяна гипотеза, которая просуществовала 150 лет. Американские ученые Д. Гриффин и Р. Галамбос сумели дать подлинное объяснение ориентированию летучих мышей. При помощи прибора для обнаружения ультразвуков они установили, что летучие мыши издают множество звуков, не воспринимаемых ухом человека. Они сумели обнаружить и изучить физические свойства "крика" летучих мышей. Воткнув в уши летучих мышей специальные электроды, американские ученые установили вместе с тем и частоту звуков, воспринимаемых их слухом. Следовательно, прогресс науки и техники позволить объяснение одной из волнующих тайн природы. Известно, что с физической точки зрения звук - это колебательные движения, распространяющиеся в форме волн в упругой среде. Частота звука (следовательно его высота) зависит от ела колебаний в секунду. Уши человека воспринимают колебания воздуха от 16 до 20000 Гц. Воспринимаемые человеком звуки частотой более 20000 Гц называются ультразвуками, они могут быть очень легко продемонстрированы при помощи введенной в воду кварцевой пластинки под давлением. При этом шум кварцевой пластинки не слышен, а видны результаты ее вибрации в форме вихрей и даже брызг, воды. С помощью кварца можно получить колебания до миллиарда герц.

Ультразвук находит ныне широкое применение. С помощью ультразвука можно обнаружить самые мелкие трещины или пустоты в структуре отлитых из металла деталей. Он применяется вместо скальпеля в бескровных хирургических операциях на мозге и при резке и шлифовке сверхтвердых деталей.

Летучие мыши используют ультразвук для ориентирования. Ультразвук образуется вибрацией голосовых связок. По своей структуре гортань похожа на свисток. Выдыхаемый легкими воздух выходит с большой скоростью и издает свист с частотой 30000-150000 Гц, не улавливаемой ухом человека. Давление воздуха, проходящего через гортань летучей мыши, в два раза больше давления пара у паровоза, что для маленького животного является большим достижением.

В гортани животного возникают 5-200 звуковых колебаний высокой частоты (ультразвуковые импульсы), которые обычно продолжаются всего лишь 2-5 тысячных доли секунды. Краткость сигнала является очень важным физическим фактором: только такой сигнал может обеспечить высокую точность ультразвукового ориентирования. Исходящие от расположенного на расстоянии 17 м препятствия звуки возвращаются до летучей мыши примерно за 0,1 секунды. Если продолжительность звукового сигнала превышает 0,1 секунды, эхо, отражаемое препятствиями, которые расположены на расстоянии менее 17 м, воспринимается ухом животного одновременно с порождающим его звуком. Между тем, по интервалу времени, разделяющему конец сигнала от первых звуков и эхо, летучая мышь определяет расстояние, которое ее отделяет от объекта, отразившего ультразвук. Вот почему звуковой сигнал столь короткий.

Установлено, что летучая мышь, по мере приближения к препятствию, увеличивает количество "сигналов". При нормальном полете гортань животного издает лишь 8-10 сигналов в секунду. Однако, как только животное обнаружит добычу, его полет ускоряется, число издаваемых сигналов достигает 250 в секунду. В этом состоит "изматывание" добычи путем изменения координат нападения. Аппарат "локации" у летучей мыши действует просто; и изобретательно. Животное летает с открытым ртом так, что издаваемые им сигналы излучаются в конусе с углом более 90°. Летучая мышь ориентируется путем сравнения сигналов, принимаемых ее ушами, которые остаются приподнятыми в течение всего времени полета, как приемные антенны. Подтверждением такого предположения является то, что если одно ухо не действует, летучая мышь совсем теряет способность ориентироваться.

Все летучие мыши подотряда Microchiroptera (мелкие летучие мыши), оснащены ультразвуковыми радарами различных моделей, которые могут быть разделены на три категории: мурлыкающие, скандирующие, кричащие или мыши с частотной модуляцией.

"Мурлыкающие" летучие мыши живут в тропических районах Америки и питаются фруктами и насекомыми с листьев. Иногда их мурлыкание при поиске мошек может услышать человек, если они издают звуки на частоте ниже 20000 Гц. И летучая мышь-вампир издает такие же звуки. Мурлыкая "кабалистические формулы", она ищет во влажных лесах Амазонки обессиленных путников, чтобы высосать из них кровь.

Скандирующими летучими мышами, издающими отрывистые звуки, являются rhinolofii, или летучие мыши-подковы, которые встречаются на Кавказе и в Центральной Азии; такое название они получили из-за формы складок вокруг носа. Подкова представляет собой репродуктор, который собирает звуки в направленный пучок. Скандирующие летучие мыши подвешиваются головой вниз и, поворачиваясь почти вкруговую, изучают окружающее пространство с помощью звукового пучка. Этот живой детектор остается висячим до тех пор, пока какое-нибудь насекомое не попадет в поле его звукового сигнала. Тогда летучая мышь делает рывок, чтобы схватить добычу. Во время охоты летучие мыши-подковы издают монотонные очень длительные по сравнению с их ближайшими сородичами (10-20 долей секунды) звуки, частота которых постоянна и всегда одинакова.

Летучие мыши в Европе и в Северной Америке изучают окружающее пространство с помощью звуков модулированной частоты. Тон сигнала и высота отражаемого звука постоянно изменяются. Такое устройство намного облегчает ориентирование по эху.

В полете летучие мыши последних двух групп ведут себя по-особому. Обыкновенные летучие мыши держат уши неподвижно, прямо, а летучие мыши с носом в виде подковы непрерывно производят движения головой, а уши у них вибрируют.

Однако рекордом в области ориентирования обладают летучие мыши, обитающие в районах Америки и питающиеся рыбой. Летучая мышь-рыболов летает почти у поверхности воды, резко пикирует и совершает прыжок в воду, опускает туда лапы с длинными когтями и выхватывает рыбу. Такая охота кажется удивительной, если учесть, что лишь тысячная часть испускаемой волны проникает в воду и также тысячная часть энергии эха от воды возвращается к локатору летучей мыши. Если к этому добавить, что часть энергии волны отражается в рыбе, мясо которой содержит большое количество воды, можно понять, какая ничтожно малая доля энергии достигает уха животного и какую фантастическую точность должен иметь его звуковой орган. Можно также добавить, что такую очень слабую волну нужно еще отличить от звукового фона множества помех.

70 миллионов лет существования летучих мышей на земле научили их использовать физические явления, которые еще неведомы нам. Обнаружение сигнала, возвращенного к своему источнику, значительно ослабленного и потонувшего в шуме помех, является технической проблемой, которая в высшей степени занимает умы ученых. Правда, в распоряжении человека имеется удивительный детектор на радиоволнах, так называемый радар, который за четверть века своего существования сделал чудеса, кульминацией которых явились зондирование Луны и точное измерение орбиты планеты Венера. Что бы делали без радара авиация, морской флот, противовоздушная оборона, географы, метеорологи, гляциологи белых континентов? И все же радиотехники мечтают о радаре на ультразвуках летучей мыши, бесспорно более совершенном, чем тот, который изобрел человек. Маленькое существо умеет отбирать и усиливать ничтожно малую остаточную фракцию сигнала, подаваемого среди океана помех. Сталкиваясь с чрезвычайно большим шумом, называемым сумасшедшим эфиром, инженеры и техники были бы счастливы, если бы могли использовать принципы улавливания сигнала, какими пользуются летучие мыши. Если радар остается блестящим детектором для больших расстояний, то локатор летучих мышей на основе эха остается идеальным средством для малых расстояний.

Летучие мыши ориентируются в пространстве с помощью.

Эхолокация у животных. Как летучие мыши ориентируются в темноте

Летучие мыши обычно живут огромными стаями в пещерах, в которых они прекрасно

ориентируются в полной темноте. Влетая и вылетая из пещеры, каждая мышь издает

неслышимые нами звуки. Одновременно эти звуки издают тысячи мышей, но это никак не

мешает им прекрасно ориентироваться в пространстве в полной темноте и летать, не

сталкиваясь друг с другом. Почему летучие мыши могут уверенно летать в полнейшей

темноте, не натыкаясь на препятствия? Удивительное свойство этих ночных животных –

умение ориентироваться в пространстве без помощи зрения – связано с их способностью

испускать и улавливать ультразвуковые волны.

Оказалось, что во время полёта мышь излучает короткие сигналы на частоте около 80

кГц, а затем принимает отражённые эхо-сигналы, которые приходят к ней от ближайших

препятствий и от пролетающих вблизи насекомых.

Для того, чтобы сигнал был препятствием отражён, наименьший линейный размер

этого препятствия должен быть не меньше длины волны посылаемого звука.

Использование ультразвука позволяет обнаружить предметы меньших размеров, чем

можно было бы обнаружить, используя более низкие звуковые частоты. Кроме того,

использование ультразвуковых сигналов связано с тем, что с уменьшением длины волны

легче реализуется направленность излучения, а это очень важно для эхолокации.

Реагировать на тот или иной объект мышь начинает на расстоянии порядка 1 метра,

при этом длительность посылаемых мышью ультразвуковых сигналов уменьшается

примерно в 10 раз, а частота их следования увеличивается до 100–200 импульсов

(щелчков) в секунду. То есть, заметив объект, мышь начинает щелкать более часто, а

сами щелчки становятся более короткими. Наименьшее расстояние, которое мышь может

определить таким образом, составляет примерно 5 см.

Во время сближения с объектом охоты летучая мышь как бы оценивает угол между

направлением своей скорости и направлением на источник отражённого сигнала и

изменяет направление полёта так, чтобы этот угол становился все меньше и меньше.

Может ли летучая мышь, посылая сигнал частотой 80 кГц, обнаружить мошку размером

1 мм? Скорость звука в воздухе принять равной 320 м/с. Ответ поясните.

Для ультразвуковой эхолокации мыши используют волны частотой

1) менее 20 Гц 3) более 20 кГц

2) от 20 Гц до 20 кГц 4) любой частоты

Умение великолепно ориентироваться в пространстве связано у летучих мышей с их

Слух дельфинов

У дельфинов есть удивительная способность ориентироваться в морских глубинах. Эта способность связана с тем, что дельфины могут издавать и принимать сигналы ультразвуковых частот, главным образом от 80 кГц до 100 кГц. При этом мощность сигнала достаточна, чтобы обнаружить косяк рыбы на расстоянии до километра. Сигналы, посылаемые дельфином, представляют собой последовательность коротких импульсов, имеющих длительность порядка 0,01–0,1 мс.

Для того, чтобы сигнал был препятствием отражён, линейный размер этого препятствия должен быть не меньше длины волны посылаемого звука. Использование ультразвука позволяет обнаружить предметы меньших размеров, чем можно было бы обнаружить, используя более низкие звуковые частоты. Кроме того, использование ультразвуковых сигналов связано с тем, что ультразвуковая волна имеет острую направленность излучения, что очень важно для эхолокации, и намного медленнее затухает при распространении в воде.

Дельфин также способен воспринимать очень слабые отражённые сигналы звуковой частоты. Например, он прекрасно замечает маленькую рыбку, появившуюся сбоку на расстоянии 50 м.

Можно сказать, что дельфин обладает двумя типами слуха: он может направленно, вперёд, посылать и принимать ультразвуковой сигнал и может воспринимать обычные звуки, приходящие со всех сторон.

Для принятия остро направленных ультразвуковых сигналов у дельфина имеется вытянутая вперёд нижняя челюсть, по которой волны эхо-сигнала поступают к уху. А для принятия звуковых волн относительно низких частот, от 1кГц до 10 кГц, по бокам головы дельфина, где когда-то у далеких предков дельфинов, живших на суше, были обыкновенные уши, имеются наружные слуховые отверстия, которые почти заросли, однако звуки они пропускают прекрасно.

Может ли дельфин, обнаружить маленькую рыбку размером 15 см сбоку от себя? Скорость

звука в воде принять равной 1500 м/с. Ответ поясните.

Умение великолепно ориентироваться в пространстве связано у дельфинов с их

способностью излучать и принимать

1) только инфразвуковые волны 3) только ультразвуковые волны

2) только звуковые волны 4) звуковые и ультразвуковые волны

Для эхолокации дельфин использует

1) только инфразвуковые волны 3) только ультразвуковые волны

2) только звуковые волны 4) звуковые и ультразвуковые волны

Сейсмические волны

При землетрясении или крупном взрыве в коре и толще Земли возникают механические

волны, которые называются сейсмическими. Эти волны распространяются в Земле и

могут быть зарегистрированы при помощи специальных приборов – сейсмографов.

Действие сейсмографа основано на том принципе, что груз свободно подвешенного

маятника при землетрясении остаётся практически неподвижным относительно Земли. На

рисунке представлена схема сейсмографа. Маятник подвешен к стойке, прочно

закреплённой в грунте, и соединен с пером, чертящим непрерывную линию на бумажной

ленте равномерно вращающегося барабана. При колебаниях почвы стойка с барабаном

также приходят в колебательное движение, и на бумаге появляется график волнового

движения.

Различают несколько типов сейсмических волн, из них для изучения внутреннего

строения Земли наиболее важны продольная волна P и поперечная волна S.

Продольная волна характеризуется тем, что колебания частиц происходят в направлении

распространения волны; эти волны возникают и в твёрдых телах, и в жидкостях, и в газах.

Поперечные механические волны не распространяются ни в жидкостях, ни в газах.

Скорость распространения продольной волны примерно в 2 раза превышает скорость

распространения поперечной волны и составляет несколько километров в секунду. Когда

волны P и S проходят через среду, плотность и состав которой изменяются, то скорости

волн также меняются, что проявляется в преломлении волн. В более плотных слоях

Земли скорость волн возрастает. Характер преломления сейсмических волн позволяет

исследовать внутреннее строение Земли.

Какое(-ие) утверждение(-я) справедливо(-ы)?

А. При землетрясении груз маятника сейсмографа совершает колебания относительно

поверхности Земли.

Б. Сейсмограф, установленный на некотором расстоянии от эпицентра землетрясения,

сначала зафиксирует сейсмическую волну P, а затем волну S.

Сейсмическая волна P является

1) механической продольной волной 3) радиоволной

2) механической поперечной волной 4) световой волной

На рисунке представлены графики зависимости скоростей сейсмических волн от глубины погружения в недра Земли. График для какой из волн (P или S ) указывает на то, что ядро Земли находится не в твёрдом состоянии? Ответ поясните.

Анализ звука

При помощи наборов акустических резонаторов можно установить, какие тоны входят в состав данного звука и каковы их амплитуды. Такое установление спектра сложного звука называется его гармоническим анализом.

Раньше анализ звука выполнялся с помощью резонаторов, представляющих собой полые шары разного размера, имеющих открытый отросток, вставляемый в ухо, и отверстие с противоположной стороны. Для анализа звука существенно, что всякий раз, когда в анализируемом звуке содержится тон, частота которого равна частоте резонатора, последний начинает громко звучать в этом тоне.

Такие способы анализа, однако, очень неточны и кропотливы. В настоящее время они вытеснены значительно более совершенными, точными и быстрыми электроакустическими методами. Суть их сводится к тому, что акустическое колебание сначала преобразуется в электрическое колебание с сохранением той же формы, а следовательно, имеющее тот же спектр, а затем это колебание анализируется электрическими методами.

Один из существенных результатов гармонического анализа касается звуков нашей речи. По тембру мы можем узнать голос человека. Но чем различаются звуковые колебания, когда один и тот же человек поёт на одной и той же ноте различные гласные? Другими словами, чем различаются в этих случаях периодические колебания воздуха, вызываемые голосовым аппаратом при разных положениях губ и языка и изменениях формы полости рта и глотки? Очевидно, в спектрах гласных должны быть какие-то особенности, характерные для каждого гласного звука, сверх тех особенностей, которые создают тембр голоса данного человека. Гармонический анализ гласных подтверждает это предположение, а именно: гласные звуки характеризуются наличием в их спектрах областей обертонов с большой амплитудой, причём эти области лежат для каждой гласной всегда на одних и тех же частотах независимо от высоты пропетого гласного звука.

Можно ли, используя спектр звуковых колебаний, отличить один гласный звук от другого? Ответ поясните.

Гармоническим анализом звука называют

А. установление числа тонов, входящих в состав сложного звука.

Б. установление частот и амплитуд тонов, входящих в состав сложного звука.

1) только А 2) только Б 3) и А и Б 4) ни А ни Б

Какое физическое явление лежит в основе электроакустического метода анализа звука?

1) преобразование электрических колебаний в звуковые

2) разложение звуковых колебаний в спектр

3) резонанс

4) преобразование звуковых колебаний в электрические

Цунами

Цунами – это одно из наиболее мощных природных явлений – ряд морских волн длиной до 200 км, способных пересечь весь океан со скоростями до 900 км/ч. Наиболее частой причиной появления цунами следует считать землетрясения.

Амплитуда цунами, а значит, и её энергия зависят от силы подземных толчков, от того, насколько близко к поверхности дна находится эпицентр землетрясения, от глубины океана в данном районе. Длина волны цунами определяется площадью и рельефом дна океана, на котором произошло землетрясение.

В океане волны цунами не превышают по высоте 60 см – их даже трудно определить с корабля или самолёта. Но их длина практически всегда значительно больше глубины океана, в котором они распространяются.

Все цунами характеризуются большим запасом энергии, которую они несут, даже в сравнении с самыми мощными волнами, образующимися под действием ветра.

Вся жизнь волны цунами может быть разделена на четыре последовательных этапа:

1) зарождение волны;

2) движение по просторам океана;

3) взаимодействие волны с прибрежной зоной;

4) обрушивание гребня волны на береговую зону.

Чтобы разобраться в природе цунами, рассмотрим мяч, плавающий на воде. Когда под ним проходит гребень, он устремляется вместе с ним вперёд, однако тут же соскальзывает с него, отстаёт и, попадая в ложбину, движется назад, пока его не подхватит следующий гребень. Затем всё повторяется, но не полностью: всякий раз предмет немного смещается вперёд. В результате мяч описывает в вертикальной плоскости траекторию, близкую к окружности. Поэтому в волне частица поверхности воды участвует в двух движениях: движется по окружности некоторого радиуса, уменьшающегося с глубиной, и поступательно в горизонтальном направлении.

Наблюдения показали, что существует зависимость скорости распространения волн от соотношения длины волны и глубины водоёма.

Если длина образовавшейся волны меньше глубины водоёма, то в волновом движении принимает участие только поверхностный слой.

При длине волны в десятки километров для волн цунами все моря и океаны являются «мелкими», и в волновом движении принимает участие вся масса воды – от поверхности до дна. Трение о дно становится существенным. Нижние слои (придонные) сильно затормаживаются, не успевая за верхними слоями. Скорость распространения таких волн определяется только глубиной. Расчёт даёт формулу, по которой можно рассчитать скорость волн на «мелкой» воде: υ = √gH

Цунами бегут со скоростью, которая уменьшается с уменьшением глубины океана. Это означает, что их длина должна меняться при подходе к берегу.

Также при торможении придонных слоёв растёт амплитуда волн, т.е. увеличивается потенциальная энергия волны. Дело в том, что уменьшение скорости волны приводит к уменьшению кинетической энергии, и часть её превращается в потенциальную энергию. Другая часть уменьшения кинетической энергии тратится на преодоление силы трения и превращается во внутреннюю. Несмотря на такие потери, разрушительная сила цунами остаётся огромной, что, к сожалению, нам приходится периодически наблюдать в различных районах Земли.

Почему при подходе цунами к берегу растёт амплитуда волн?

1) скорость волны увеличивается, внутренняя энергия волны частично превращается в кинетическую энергию

2) скорость волны уменьшается, внутренняя энергия волны частично превращается в потенциальную энергию

3) скорость волны уменьшается, кинетическая энергия волны частично превращается в потенциальную энергию

4) скорость волны увеличивается, внутренняя энергия волны частично превращается в потенциальную энергию

Движения частицы воды в цунами являются

1) поперечными колебаниями

2) суммой поступательного и вращательного движения

3) продольными колебаниями

4) только поступательным движением

Что происходит с длиной волны цунами при подходе к берегу? Ответ поясните.

Слух человека

Самый низкий тон, воспринимаемый человеком с нормальным слухом, имеет частоту около 20 Гц. Верхний предел слухового восприятия сильно различается у разных людей. Особое значение здесь имеет возраст. В восемнадцать лет при безупречном слухе можно услышать звук до 20 кГц, но в среднем границы слышимости для любого возраста лежат в интервале 18 - 16 кГц. С возрастом чувствительность человеческого уха к высокочастотным звукам постепенно падает. На рисунке приведен график зависимости уровня восприятия звука от частоты для людей разного возраста.

Чувствительность уха к звуковым колебаниям различных частот неодинакова. Оно

особенно тонко реагирует на колебания средних частот (в области 4000 Гц). По мере

уменьшения или увеличения частоты относительно среднего диапазона острота слуха

постепенно снижается.

Человеческое ухо не только различает звуки и их источники; оба уха, работая вместе,

способны довольно точно определять направление распространения звука. Поскольку

уши расположены с противоположных сторон головы, звуковые волны от источника

звука достигают их не одновременно и воздействуют с разным давлением. За счет

даже этой ничтожной разницы во времени и давлении мозг довольно точно определяет

направление источника звука.

Восприятие звуков различной громкости и частоты в 20-летнем и 60-летнем возрасте

Имеются два источника звуковой волны:

А. Звуковая волна частотой 100 Гц и громкостью 10 дБ.

Б. Звуковая волна частотой 1 кГц и громкостью 20 дБ.

Используя график, представленный на рисунке, определите, звук какого источника

будет услышан человеком.

1) только А 2) только Б 3) и А и Б 4) ни А ни Б

Какие утверждения, сделанные на основании графика (см. рисунок), справедливы?

А. С возрастом чувствительность человеческого слуха к высокочастотным звукам

постепенно падает.

Б. Слух гораздо чувствительнее к звукам в области 4 кГц, чем к более низким или

более высоким звукам.

1) только А 2) только Б 3) и А и Б 4) ни А ни Б

Всегда ли можно точно определить направление распространения звука и

Эхолокация позволяет летучим мышам ориентироваться в пространстве даже в темное время суток. Животные издают сигналы на ультразвуковой частоте.

Натыкаясь на предметы, ультразвуковая волна отражается от них и возвращается к мыши. Ориентируясь на время, прошедшее от испускания до возвращения сигнала, она способна определить расстояние до предмета.

Летучие мыши используют два разных механизма производства сигналов. Часть рукокрылых издают их при помощи гортани, а часть - с использованием языка (мыши как бы щелкают им).

Авторы новой работы изучили 26 летучих мышей, которые относились к 11 группам, эволюционировавшим независимо друг от друга. В результате ученым удалось обнаружить четкие анатомические отличия между мышами, использующими два механизма производства сигналов.

По мнению исследователей, новые данные помогут в изучении вопроса об эволюции способности к эхолокации.

Как летучие мыши ориентируются в темноте?

Интересный факт: так же, как подводные лодки, летучие мыши используют для ориентации сонар, или звуковые волны, чтобы свободно перемещаться в темноте.

Почему летучие мыши охотятся по ночам?

Материалы по теме:

Панда это медведь?

Как летучие мыши видят?

Летучие мыши – единственные млекопитающие, освоившие воздушную среду благодаря наличию у них крыльев. Кроме того, летучая мышь не является родственницей наземной ни по происхождению, ни по образу жизни.

К какому виду относится летучая мышь? Она относится к отряду рукокрылых , название которого говорит само за себя. Почему летучих мышей называют мышами? она была названа за отдалённое внешнее сходство с сухопутным грызуном и умение издавать звуки, похожие на мышиный писк.

Внешний вид

Летучая мышь, описание: большая часть тела животного отводится на крылья . Если не брать их во внимание, то можно отметить миниатюрное туловище с короткой шеей и вытянутой головой. Ротовая щель зверьков крупная , через неё виднеются острые зубы.

Одни виды летучих мышей очаровывают людей миловидной мордочкой, другие пугают необычной формой носа , несоразмерно большими ушами и удивительными наростами на голове.

Наиболее симпатичным рукокрылым животным семейства крыланов считается фруктовая собака : у неё большие открытые глаза и вытянутый нос, похожий на лисий. Интересно, что названия некоторым были даны исходя из формы носа животных: свиноносая, подковоносая, гладконосая.

У белой летучей мыши на мордочке имеется своеобразный «рог», придающий носу форму лепестка. Благодаря этому приспособлению направленные вперёд ноздри животного быстрее и эффективнее улавливают запахи .

Не менее специфичной внешностью обладает бульдоговая мышь : на её мордочке в поперечном направлении располагается хрящевая складка, идущая над носом от одной ушной раковины к другой. Хрящевой валик сводит вместе края ушных раковин, увеличивая их площадь для более совершенного слуха, необходимого для ориентировки в пространстве во время полёта.

По мордочке животного можно «прочитать» об образе жизни и о даже питании мыши. Например, любителям фруктов не нужны мощные локаторы, необходимые летучим представителям, рассекающим окрестности по ночам. Зато ноздри у них более широкие: пищу они разыскивают, ориентируясь на запахи .

Фото

Как выглядит летучая мышь: фото смотрите ниже:

Строение

Птицы приспособились к полёту благодаря облегчённым ячеистым костям, воздушным мешкам в лёгких и разнородному по строению и функции перьев покрову. У летающих рукокрылых всего этого нет , да и кожные перепонки едва ли можно назвать крыльями.

Как летают летучие мыши? Полёт мышей подобен полёту летательного аппарата Леонардо да Винчи , который перенял у природы идею строения крыла летучего млекопитающего.

Сплошная, непронизываемая воздухом кожная перепонка «накрывает» воздушные массы сверху, что позволяет зверькам отталкиваться от них и лететь.

Скелет и крылья

Скелет летучей мыши имеет свои особенности. Конечности летучих мышей видоизменены: они служат для крыла костяком . Плечевая кость у этих животных короткая, а кости предплечья и 4 последних пальца удлинены с целью увеличения площади летательной «мантии».

От шеи до кончиков пальцев зверьков натянута кожно-фиброзная складка. Большой палец с цепким коготком не включён в крыло, он необходим животному для хватания . Между задними лапками и длинным хвостом натянута задняя (межбедренная) часть перепонки.

Посмотрите, как выглядят крылья летучей мыши, на фото ниже:

Полёт

Рука с крылом приводится в движение несколькими парными мышцами верхнего пояса, которые для снижения энергозатрат на полёты прикреплены не к грудине, а к фиброзной основе крыла. Киль грудины зверьков уступает по мощности птичьему: к нему прикрепляется только одна мышца, необходимая для полёта, – большая грудная.

Позвоночник у летучих млекопитающих более подвижен, чем у птиц . Он позволяет мышам быть более манёвренными вне воздушной среды.

Передвижение по земле

Как передвигается летучая мышь? Эволюция лишила рукокрылых крепких костей нижнего пояса, бедра и голени, оставив за ними право большую часть жизни летать.

Некоторые виды мышей, например, вампировые имеют более крепкие бедренные кости и способны ходить по земле . Опорой для них служит утолщённая кожа подушечек лап. Крыланы передвигаться подобным образом не могут и делают это крайне неуклюже.

Размеры и вес

Длина крохотного тельца зверьков, населяющих Россию, обычно не превышает 5 см , размах крыльев самых маленьких из них составляет 18 см. Масса рекордсменов-малюток – 2-5 г.

Небольшими размерами обладают ушаны, белые и свиноносые мышки. Представитель последнего вида считается одним из самых маленьких млекопитающих на Земле.

Крупные особи весят до килограмма. Расстояние между кончиками пальцев передних лап при расправленных крыльях может достигать полутора метров, а длина тела – 40 см. Настоящими исполинами среди рукокрылых считаются крыланы, Южноамериканские ложные вампиры.

Органы чувств

Реакция летучих мышей на свет: сетчатка летучих мышей лишена колбочек – рецепторов, ответственных за дневное видение.

Зрение их является сумеречным и обеспечивается палочками. Поэтому днём животные вынуждены спать , так как при дневном свете они видят плохо.

У некоторых представителей глаза прикрыты причудливыми кожными складками. Это ещё раз подтверждает гипотезу о том, что ориентируются в пространстве мыши не при помощи зрительного анализатора . У близких родственников летучих мышей, крыланов, также относящихся к отряду рукокрылые, колбочки имеются. Этих животных можно встретить и днём.

Второстепенная роль для зверьков зрительного анализатора была выявлена в ходе простого эксперимента : когда животным завязывали глаза, в окружающей обстановке они ориентироваться не переставали. Когда то же самое повторили с ушами, мыши стали натыкаться на стены и предметы, находящиеся в комнате.

Летучие мыши приносят несомненную пользу садово-огородным и фермерским хозяйствам. В тёмное время суток, когда неактивны птицы, они массово уничтожают не только насекомых-вредителей, но и мелких грызунов. Читайте наши статьи о том, эти загадочные животные и какова их .

Как же мыши видят в темноте?

Как летучие мыши ориентируются в темноте? Какие звуки издают летучие мыши? Удивительная способность рукокрылых летать и добывать пищу без участия зрения была раскрыта после того, как при помощи чувствительных датчиков удалось записать ультразвуковые сигналы , которые издают животные во время полёта.

Ультразвук летучих мышей, который неслышен человеческим ухом, отражается от окружающих объектов, находящихся в радиусе 15 метров, возвращаются к зверьку, собираются ушной раковиной и анализируются внутренним ухом. Слух у животных тонкий .

Питание

Летучие млекопитающие имеют свои предпочтения в еде . Исходя из того, какой продукт у животного является излюбленным, выделяют:

насекомоядных;
плотоядных;
фруктоядных или вегетарианцев;
рыбоядных мышей;
вампиров .

Прочитайте интересную статью о том, и как охотятся мыши в природе.

Сон

Спать представители рукокрылых предпочитают вниз головой . Коготками задних лапок они цепляются за горизонтальную перекладину или сучок дерева, прижимают к телу крылья и засыпают. Почему летучие мыши спят вниз головой (вверх ногами)? Сидя они не спят: слабые кости нижних конечностей не выдерживают многочасовую нагрузку на них во время сна.

Спящие летучие мыши, почуяв опасность, расправляют крылья, разжимают коготки задних лап и улетают, не тратя время на вставание из положения лёжа или сидя.

Размножение

Как размножаются и рождаются летучие мыши? Перед зимней спячкой животные открывают брачный сезон ( ?). Через несколько месяцев после спаривания на свет появляется 1-2 мышонка , которых мать вскармливает молоком в течение 2 недель.

Детеныши летучей мыши, находятся под опекой матери 3 недели , после чего приступают к самостоятельной жизни. Спросите, сколько живут летучие мыши, есть данные, что рукокрылые могут прожить до 30 лет .

Экзотика по соседству

Интересные факты о летучих мышах, смотрите в видео ниже:

Источник задания: Решение 4255. ОГЭ 2017 Физика, Е.Е. Камзеева. 30 вариантов.

Задание 20. Умение великолепно ориентироваться в пространстве у летучих мышей связано с их способностью излучать и принимать

1) только инфразвуковые волны

2) только звуковые волны

3) только ультразвуковые волны

4) звуковые и ультразвуковые волны

Решение.

Летучие мыши обычно живут огромными стаями в пещерах, в которых они прекрасно ориентируются в полной темноте. Влетая и вылетая из пещеры, каждая мышь издаёт неслышимые нами звуки. Одновременно эти звуки издают тысячи мышей, но это никак не мешает им прекрасно ориентироваться в пространстве в полной темноте и летать, не сталкиваясь друг с другом. Почему летучие мыши могут уверенно летать в полнейшей темноте, не натыкаясь на препятствия? Удивительное свойство этих ночных животных - умение ориентироваться в пространстве без помощи зрения - связано с их способностью испускать и улавливать ультразвуковые волны.

Для того, чтобы сигнал был препятствием отражён, наименьший линейный размер этого препятствия должен быть не меньше длины волны посылаемого звука. Использование ультразвука позволяет обнаружить предметы меньших размеров, чем можно было бы обнаружить, используя другие звуковые частоты. Кроме того, использование ультразвуковых сигналов связано с тем, что с уменьшением длины волны легче реализуется направленность излучения, а это очень важно для эхолокации.

Жизнь и повадки мышей. Ученые выяснили, как летучие мыши ориентируются в темноте Как летучая мышь видит темноте

Летучие мыши обычно живут огромными стаями в пещерах, в которых они прекрасно

ориентируются в полной темноте. Влетая и вылетая из пещеры, каждая мышь издает

неслышимые нами звуки. Одновременно эти звуки издают тысячи мышей, но это никак не

мешает им прекрасно ориентироваться в пространстве в полной темноте и летать, не

сталкиваясь друг с другом. Почему летучие мыши могут уверенно летать в полнейшей

темноте, не натыкаясь на препятствия? Удивительное свойство этих ночных животных –

умение ориентироваться в пространстве без помощи зрения – связано с их способностью

испускать и улавливать ультразвуковые волны.