اسرار شنوایی در جانوران؛ موجوداتی که صدای غیرقابل شنیدن را می‌یابند
جغدهای انبار و خفاش‌ها با سازوکارهای شنوایی ویژه، توانایی مکان‌یابی دقیق طعمه و محیط اطراف را دارند؛ جغدها با پرهای صورت و موقعیت گوش‌ها و خفاش‌ها با اکولاکشن، محیط خود را با صدا نقشه‌برداری می‌کنند.
به گزارش هم میهن آنلاین و به نقل از خبر آنلاین، خفاش‌ها برای مسیریابی در تاریکی شب، صداهایی با فرکانس بسیار بالا تولید می‌کنند. اگرچه فرکانس این صداها فراتر از محدوده شنوایی اغلب حیوانات است، اما یک موجود کوچک به نام «پروانه موم‌خوار بزرگ» به راحتی آن را می‌شنود. این پروانه قادر است فرکانس‌هایی تا ۳۰۰ کیلوهرتز را تشخیص دهد که حدود ۱۵ برابر بیشتر از بالاترین حد شنوایی انسان است. این توانایی شگفت‌انگیز یک مزیت حیاتی برای بقای آن محسوب می‌شود؛ پروانه با شنیدن صدای خفاش، از نزدیک شدن شکارچی خود آگاه شده و به موقع از مسیرش فرار می‌کند. هم خفاش‌ها و هم پروانه‌های موم‌خوار بزرگ، اغلب به عنوان جانورانی با بهترین حس شنوایی جهان شناخته می‌شوند. اما واقعاً کدام حیوانات بهترین شنوایی را دارند؟
کریستین کوپل، استاد فیزیولوژی ساقه مغز شنوایی و حلزون گوش در دانشگاه اولدنبورگ آلمان، می‌گوید: «اینکه چه چیزی "بهترین" است، همیشه نسبی است.» او گفت که حساسیت، توانایی تشخیص بین صداهای مشابه و توانایی مکان‌یابی صداها، همگی عوامل مختلفی هستند که حس شنوایی یک حیوان را می‌سازند. این عوامل رتبه‌بندی شنوایی حیوانات را دشوار می‌کند. اما ویژگی‌های برجسته‌ای وجود دارد.
شنوایی برای مکان‌یابی دقیق طعمه
وقتی صحبت از سیستم‌های شنوایی حیوانات در میان باشد، پروفسور کوپل جغدهای انبار (Tyto alba) را مثال می‌زند، او می‌گوید: «من روی جغدهای انبار کار کرده‌ام، بنابراین آن‌ها در صدر فهرست من قرار دارند. کل سیستم شنوایی این حیوان تحت تأثیر عادات شکار شبانه و توانایی مکان‌یابی دقیق طعمه از طریق گوش دادن، شکل گرفته است.»
جغدها شب‌ها شکار می‌کنند، بنابراین از شنوایی فوق‌العاده حساس خود برای تکمیل بینایی‌شان در شرایط کم‌نور استفاده می‌کنند. آن‌ها می‌توانند صدای خش‌خش موشی را که زیر لایه‌های ضخیم برف یا برگ‌ها حرکت می‌کند، تشخیص داده و به سرعت مکان طعمه خود را مشخص کنند. جغدها این کار را از طریق چند سازگاری کلیدی انجام می‌دهند. اول، پرهای اطراف صورتشان یک شکل بشقابی ایجاد می‌کند که به هدایت امواج صوتی به داخل گوش‌هایشان کمک می‌کند. گوش‌های راست و چپ آن‌ها نیز در ارتفاعات کمی متفاوت قرار دارند، به این معنی که امواج صوتی در زمان‌های کمی متفاوت به دو گوش می‌رسند. جغدها می‌توانند از این تفاوت جزئی در صدای شناسایی‌شده بین گوش چپ و راست خود برای محاسبه مکان یک صدا استفاده کنند.
شنوایی برای نقشه‌برداری!
خفاش‌ها و دلفین‌ها درحالی‌که در محیط‌های کاملاً متفاوتی زندگی می‌کنند، یک ویژگی چشمگیر مشترک دارند و آن توانایی اکولاکشن یا پژواک‌یابی (Echolocation) است. دارلین کتن، پژوهشگر بازنشسته در موسسه اقیانوس‌شناسی وودز هول، می‌گوید: «من عاشق گوش‌های دلفین و خفاش هستم، زیرا آن‌ها صرفاً صدا را دریافت و پردازش نمی‌کنند، بلکه از آن برای تصویربرداری فعال از محیط خود استفاده می‌کنند.»
اکولاکشن شامل تولید صدایی که از اشیاء موجود در محیط بازمی‌گردد و سپس گوش دادن به امواج صوتی بازگشتی است. از طریق این روش، دلفین‌ها و گونه‌های خاصی از خفاش‌ها می‌توانند با استفاده از صدا، یک نقشه ذهنی از محیط اطراف خود ایجاد کنند. سونار (ناوبری و تشخیص فاصله با صدا) بر اساس همین تکنیک ساخته شده است، اما به گفته کتن، مکان‌یابی اکولاکشن دلفین و خفاش از فناوری ساخته دست بشر پیشرفته‌تر است. کتن در مورد تحقیقات خود بر روی دلفین‌ها می‌گوید: «ما تقریباً به طور مداوم از پیچیدگی و ظرافت کاری که آن‌ها می‌توانند با صدا انجام دهند، شگفت‌زده می‌شویم.»
خفاش‌ها دارای چند ویژگی هستند که به مکان‌یابی اکولاکشن کمک می‌کند. گوش‌های بیرونی بزرگ آن‌ها به جمع‌آوری امواج صوتی کمک می‌کند، علاوه بر این ساختارهای مغز آن‌ها که اطلاعات شنوایی را پردازش می‌کنند، بسیار بزرگ هستند، درست شبیه به اینکه بخش بزرگی از مغز انسان به پردازش بصری اختصاص دارد.
دلفین‌ها برای مکان‌یابی اکولاکشن به قدرت مغزی زیادی نیاز دارند، عصب شنوایی آن‌ها حدود دو یا سه برابر ضخیم‌تر از بسیاری از پستانداران خشکی است اما گوش‌های آن‌ها کمی متفاوت از حیوانات خشکی مانند خفاش‌ها کار می‌کند. دلیل آن این است که منافذ گوش خارجی دلفین‌ها فقط سوراخ‌های کوچکی هستند و به نظر نمی‌رسد نقش بزرگی در هدایت صدا داشته باشند. در عوض، دلفین‌ها احتمالاً از رسوبات چربی اطراف فک خود برای تشخیص امواج صوتی که در آب حرکت می‌کنند، استفاده می‌کنند. هم خفاش‌ها و هم دلفین‌ها مکانیسم‌های ویژه‌ای در گوش خود دارند که به خنثی کردن صدای پژواک‌یابی خودشان کمک می‌کند تا توسط صدای خود کر نشوند.
قدرت شنوایی درون و بیرون از آب
براندون ساوتال، رئیس و دانشمند ارشد در موسسه محیطی ساوتال، بر این باور است که تاج بهترین شنوایی باید به گروهی از حیوانات که اغلب نادیده گرفته می‌شوند، یعنی فک‌سانان (pinnipeds) که شامل فک‌ها، گرازهای دریایی و شیرهای دریایی است، تعلق گیرد. آن‌ها یک کار غیر ممکن انجام می‌دهند و آن هم این است که هم بیرون و هم درون آب شنوایی دارند.
هر حیوانی یک سیستم شنوایی دارد که با محیطی که بیشتر وقت خود را در آن می‌گذراند، تنظیم شده است. به این فکر کنید که وقتی سر خود را زیر آب فرو می‌برید، صدا چگونه گنگ، تحریف‌شده و مکان‌یابی آن دشوار می‌شود. دلیل آن این است که گوش‌های ما برای تشخیص امواج صوتی که در هوا حرکت می‌کنند، طراحی شده‌اند. همین امر در مورد حیوانات دریایی نیز صدق می‌کند، گوش‌های آن‌ها برای تشخیص امواج صوتی در آب طراحی شده است. ساوتال می‌گوید: «اگر یک دلفین را در هوا قرار دهید، عملاً کر است و جهت‌یابی ندارد.»
اما از آنجایی که فک‌سانان در اقیانوس شکار می‌کنند و در خشکی جفت‌گیری و بچه‌های خود را بزرگ می‌کنند، نیاز دارند که هم در خشکی و هم در آب به خوبی بشنوند. در واقع، به گفته ساوتال، برخی از فک‌سانان می‌توانند در خشکی تقریباً به خوبی جغدها و در زیر آب تقریباً به خوبی دلفین‌ها بشنوند. ساوتال حتی در حین پژوهش میدانی، واکنش فک‌ها را به صدای خرد شدن برف از فاصله ۱.۶ کیلومتری دیده است.
برای شنیدن به این خوبی هم در خشکی و هم در آب، بدن فک‌سانان از یک مکانیسم منحصربه‌فرد استفاده می‌کند، فضای خالی گوش میانی را حین شنا با خون پر می‌کند. این کار به امواج صوتی زیر آب اجازه می‌دهد تا از طریق یک مایع در گوش میانی به حرکت خود ادامه دهند و هرگونه تحریف صدا را به حداقل برسانند. وقتی فک‌ها به خشکی بازمی‌گردند، گوش‌هایشان دوباره با هوا پر می‌شود و به آن‌ها اجازه می‌دهد امواج صوتی در حال حرکت در هوا را بشنوند و این ویژگی شگفت‌انگیز است.
