Ekkolokalisering

Noen dyr har utviklet ekkolokalisering til det ekstreme (et sanseapparat), for bedre å kunne orientere seg i mørke og for å kunne fange byttedyr de ellers ikke ville sett. Også mennesker bruker ekkolokalisering, men ikke i samme utstrekning. For alle som bruker ekkolokalisering er hørselen svært viktig. Ekkolokalisering fungerer omtrent som audioelektroniske navigasjonsapparater som ekkolodd og sonar.

Biologiske grupper som tannhvaler og flaggermus er eksempler på pattedyr som har utviklet et sanseapparat som bruker ekkolokalisering. Hos tannhvalene sitter ekkolokaliseringsorganet som sender ut klikkelydene i pannekulen, som kalles en melon eller hvalmelon og består av et fett (kalt akustisk fett) som trolig forsterker lyden. Det kan også tenkes at bardehvaler har utviklet en primitiv form for ekkolokalisering, men dette er fortsatt kun en teori som det ikke er ført bevis for.

Ved hjelp av ekkolokalisering kan tannhvaler og flaggermus nøyaktig bestemme hvor de er og hvor et eventuelt bytte befinner seg. De kan således lett orientere seg i stummende mørke. Ekkolokalisering kan forklares ved at dyret sender ut en serie med lydbølger, som reflekteres tilbake når det treffer noe, eksempelvis en fisk eller noe annet. De reflekterte lydbølgene blir så omdannet til et bilde av det de traff i dyrets hjerne. Bildet gir kunnskap om både avstand, størrelse og eventuell bevegelse.

Ekkolokalisering hos tannhval

Hos hvaler (først oppdaget hos tumler i 1947) kan ekkolokalisering deles inn i to typer; fløyting og klikking. Fløytingen består av kontinuere FM lyder, med en frekvens på opp mot 60 kHz. Ikke alle hvaler kan fløyte, men hos de hvaler som kan det, følger gjerne fløytelyden klikkingen. Klikkingen består av korte smalbåndslyder (40–200 µs), med en frekvens på 35-160 kHz (avhengig av art, jo mindre des mer høyfrekvent) og en intensitet på 150-227 dB. I praksis betyr dette at ulike arter har ulik nytte av sin biosoner. Store arter har lenger rekkevidde, men får trolig en mindre detaljert bilde tilbake. Mennesker kan ikke oppfatte ultralyd uten bruk av audioelektroniske hjelpemidler, men i beste fall høre lyd i området 20 Hz-20 kHz.

I praksis sendes klikkene ut fra melonen, som forsterker lyden og trolig fungerer som en retningsstyrt parabolantenne. Ekkorefleksene mottas gjennom den nedre kjeven, der den bakre delen også har et hulrom som består av akustisk fett. Derfra sendes informasjonen til hjernen, som så omdanner den til et «bilde» dyret kan forstå.

I senere tid har en rekke forskere stilt spørsmål ved bruken av moderne audioelektroniske navigasjonsapparater som bruker ultralyd og infralyd (lavfrekvent lyd), fordi man kan tenke seg at disse kan være en medvirkende årsak til at stadig flere hvaler feilnavigerer og strander (havner på land). Det finnes blant annet klare indkasjoner på at blekhodenebbhvaler har strandet som følge av sonarbruk. Konkrete svar på gåten finnes imidlertid fortsatt ikke. Det er også et problem at eksempelvis delfinenes ekkolokaliseringsorgan ikke er så fintfølende at dyra registrer fiskenett og lignende. Det hender derfor alt oftere at slike dyr havner i trålposen til fiskefartøy og drukner.

Det har også blitt påvist at mennesker kan utvikle en form for ekkolokalisering som kan være nyttig, ikke minst blant sterkt synshemmede og blinde, som ofte (naturlig) bruker hørselen på en måte som seende ikke gjør eller har behov for å gjøre. Man kan hevde at fenomenet er et resultat av en spesiell form for oppmerksomhetsretting (bevisst eller ubevisst), der individet har lært og blitt flink til å bruke reflektert lyd som informasjonskilde.

Et av de mest kjente ekkolokaliserende menneskene er amerikaneren Ben Underwood. Han mistet begge øynene på grunn av kreft da han var tre år gammel. I femårsalderen lærte han seg å ekkolokalisere, og i dag (2007) lever han som en normal tenåring som sykler, spiller ball og står på rullebrett.

• «Ekkolokalisering hos flaggermus.» Norsk Zoologisk Forening
• Cumhur Erkut. 2004. «BIOACOUSTIC MODELING FOR SOUND SYNTHESIS: A CASE STUDY OF ODONTOCETI CLICKS». Joint Baltic-Nordic Acoustics Meeting 2004. Helsinki University of Technology
• P. T. Madsen, I. Kerr and R. Payne. 2004. «Echolocation clicks of two free-ranging, oceanic delphinids with different food preferences: false killer whales Pseudorca crassidens and Risso’s dolphins Grampus griseus». The Journal of Experimental Biology 207, 1811-1823. Published by The Company of Biologists 2004. doi:10.1242/jeb.00966
• James T. Fulton. 2006. «Dolphin Biosonar Echolocation A Case Study».