ביואקוסטיקה

Bioacoustics הוא צלב-תחומי המדע , המשלב ביולוגיה וגם אקוסטיקה. בדרך כלל זה מתייחס לחקירה של צליל ייצור, פיזור קבלה בעלי חיים (כולל בני אדם). זה כרוך neurophysiological ואנטומי בסיס של צליל ייצור, איתור, ויחסו של אקוסטית אותות עד בינוני הם מתפזרים דרך. הממצאים מספקים רמזים על האבולוציה של אקוסטית מנגנונים, ובתוך כך את האבולוציה של בעלי החיים שמעסיקים אותם.

במתחת למים אקוסטיקה ודיג אקוסטיקה המונח משמש גם להביע את השפעת צמחים ובעלי חיים על קול מופצות מתחת למים, בדרך כלל, תוך התייחסות לשימוש של סונאר הטכנולוגיה ביומסה הערכה.

היסטוריה

במשך זמן רב בני אדם מועסק קולות של בעלי חיים להכיר ולמצוא אותם. Bioacoustics כמו מדעי משמעת הוקמה על ידי Slovene ביולוג איוון מתחדשת אשר החלה באופן שיטתי ללמוד חרקים נשמע. בשנת 1925 הוא היה מיוחד stridulatory המכשיר לנגן דואט עם חרק. אחר כך הוא שם זכר קריקט מאחורי מיקרופון ונקבה צרצרים מול הרמקול. הנקבות לא היו לנוע לכיוון זכר אך לקראת הרמקול. מתחדשת תרומתו החשובה ביותר על המגרש מלבד מימוש חרקים גם לזהות באוויר נשמע היה הגילוי של tympanal אורגן של הפונקציה.

הגס יחסית, התקנים אלקטרו-מכניים זמין באותו זמן (כגון phonographs) מותר רק עבור הערכה גסה של אות מאפייני. מדידות מדויקות יותר התאפשרו במחצית השנייה של המאה ה-20 על ידי התקדמות האלקטרוניקה ועם ניצול של מכשירים כגון אוסצילוסקופים והקלטה דיגיטלית.

ההתקדמות האחרונה בביואקוסטיקה, הדאגה היחסים בין החיות שלהם אקוסטית הסביבה ואת ההשפעה של אנתרופוגניים רעש. טכניקות הביואקוסטיקה לאחרונה מוצעים כפי פולשנית שיטה להערכת מגוון ביולוגי.

שיטות בביואקוסטיקה

Hydrophone

הקשבה היא עדיין אחת השיטות המרכזיות בשימוש בויאקוסטיקה מחקר. מעט ידוע על neurophysiological תהליכים לשחק תפקיד ייצור, גילוי ופרשנות של צלילים בעלי חיים, אז התנהגות בעלי החיים ואת האותות עצמם משמשים להשגת תובנות לגבי תהליכים אלה.

אותות אקוסטיים

Spectrogram (לעיל) oscillogram (להלן) של לוויתן גדול סנפיר's שיחות

מנוסה הצופה יכול להשתמש קולות של בעלי חיים לזהות "שירה" חיה מינים, מיקומו ומצבו בטבע. החקירה של קולות בעלי חיים כולל גם אות הקלטה אלקטרוני ציוד הקלטה. עקב מגוון רחב של אות מאפייני התקשורת הם להתפשט דרך, ציוד מיוחד עשוי להידרש במקום הרגיל מיקרופון, כגון hydrophone (תת נשמע), גלאי של אולטרסאונד (גבוהה מאוד-תדירות נשמע) או אינפרה סאונד (קולות בתדרים מאוד נמוכים), או לייזר vibrometer (מצע שמקורן הרטט אותות). מחשבים משמשים לאחסון וניתוח של פריטי קול מוקלטים. מתמחה סאונד-עריכת תוכנה משמש לתיאור ומיון אותות לפי עוצמת, תדירות, משך ופרמטרים נוספים.

צליל של חיה, אוספים, מנוהל על ידי מוזיאונים להיסטוריה של הטבע ומוסדות אחרים, הם כלי חשוב עבור שיטתי חקירה של אותות. יעילות רבות בשיטות אוטומטיות הכוללות עיבוד אותות, כריית מידע ו-machine learning שיטות פותחו כדי לזהות ולסווג את אותות הביואקוסטיקה.

נשמע ייצור, זיהוי, משתמש אצל בעלי חיים

מדענים בתחום bioacoustics מעוניינים אנטומיה, neurophysiology של איברים מעורבים נשמע ייצור, זיהוי, כולל את צורתם, שרירים פעולה, ואת הפעילות של הנוירונים ברשתות מעורב. של עניין מיוחד הוא קידוד של אותות עם פוטנציאל פעולה בחודש האחרון.

אבל מאז שיטות neurophysiological המחקר הם עדיין די מורכבים, הבנה של התהליכים הרלוונטים, לא שלם, יותר טריוויאלי שיטות משמשים גם. שימושי במיוחד הוא תצפית של התנהגות תגובות אותות אקוסטים. אחד כזה בתגובה phonotaxis – כיווני תנועה לכיוון המקור. על ידי התבוננות התגובה מוגדרת היטב אותות בסביבה מבוקרת, אנחנו יכולים לקבל תובנות לתוך האות פונקציה, רגישות של מכשיר שמיעה, רעש סינון היכולת, וכו'.

ביומסה הערכה

ביומסה ההערכה היא שיטה לזיהוי ולכימות דגים ושאר האורגניזמים הימיים באמצעות סונאר טכנולוגיה. כמו קול דופק עובר דרך מים, מפגשים אובייקטים של צפיפות שונה ממה שמסביב בינוני, כגון דגים, המשקפים את צליל בחזרה לכיוון מקור הצליל. אלה הדים לספק מידע על דגים גודל, מיקום, ואת שפע. את המרכיבים הבסיסיים של מדעי אקו סאונדר חומרה פונקציה היא לשדר את הצליל, לקלוט, לסנן, להגביר, להקליט, לנתח את הדים. אמנם ישנם יצרנים רבים של זמין באופן מסחרי "-דג מד," ניתוח כמותי דורש מדידות להתבצע עם מכויל אקו סאונדר ציוד, גבוה אות לרעש יחס.

קולות של בעלי חיים

אירופה סטרלינג שירה

נשמע בשימוש על ידי חיות זה נופל בתוך הטווח של הביואקוסטיקה כוללים מגוון רחב של תדרים, מדיה, הם לעתים קרובות לא "קול" במובן הצר של המילה (כלומר דחיסה גלי זה להתפשט דרך האוויר , הם לזיהוי על ידי אדם האוזן). Katydid צרצרים, למשל, לתקשר באמצעות צלילים בתדרים גבוהים יותר מ-100 קילוהרץ, רחוק לתוך סאונד מגוון. נמוך יותר, אבל עדיין אולטרסאונד, נשמע בשימוש על ידי עטלפים על בתהודה. בצד השני של ספקטרום תדירות נמוכה תדירות-תנודות, לעתים קרובות לא זוהה על ידי שמיעה איברים, אבל עם אחרים, פחות מיוחדים חושים. דוגמאות כוללות קרקע תנודות המיוצר על ידי פילים של מי המנהל תדירות הרכיב הוא סביב 15 הרץ, נמוך - בינוני תדירות המצע-תנודות שמקורן בשימוש על-ידי רוב החרקים פקודות. הרבה קולות של בעלי חיים, לעומת זאת, נופל בתוך טווח התדרים ניתן לגילוי על ידי אוזן אנושית, בין 20 ל-20,000 הרץ. מנגנוני נשמע ייצור, איתור הם מגוונים כמו אותות עצמם.

קישורים חיצוניים

• BioAcoustica: חיות הבר נשמע מסד הנתונים
• הספרייה הבריטית נשמע ארכיון יש 150,000 הקלטות של יותר מ-10,000 מינים.
• הבינלאומי Bioacoustics המועצה קישורים רבים bioacoustics משאבים.
• Borror מעבדה של Bioacoustics ב אוניברסיטת מדינת אוהיו יש ארכיון גדול של בעלי חיים הקלטות קול.
• להקשיב לטבע 400 דוגמאות של בעלי חיים שירים, שיחות
• חיות הבר הקלטת קול בחברה.
• Bioacoustic תכנית המחקר על קורנל מעבדה לצפרות מפיצה מספר שונה חינם bioacoustics סינתזה & תוכניות ניתוח.
• מקולי הספרייה בבית קורנל מעבדה לצפרות הוא האוסף הגדול בעולם של קולות בעלי חיים הקשורים וידאו.

לקריאה נוספת

• יואינג. א. ו. (1989): פרוקי רגליים bioacoustics: נוירוביולוגיה והתנהגות. אדינבורו: אוניברסיטת אדינבורו לחץ. ISBN 0-7486-0148-1
• פלטשר נ. (2007): חיה Bioacoustics. ב -: רוסינג T. D. (ed.): ספרינגר מדריך של אקוסטיקה, ספרינגר. ISBN 978-0-387-33633-6