喉嚨發出很有磁性的聲音（喉嚨發出聲音處理信息極快）

2023-05-07 15:33:38

在1793年的時候，一位名叫拉加洛·史巴蘭沙尼的義大利人發現，如果蒙上蝙蝠的耳朵，它們便會迷失方向；而如果只是蒙上眼睛的話，它們依然能找到正確的路線。可惜的是，史巴蘭沙尼並沒有發現它們如何導航，但是他卻證明了蝙蝠是通過耳朵來引導自己捕捉獵物的。直到1938年，哈佛大學的多納德·格裡芬在使用可以檢測到超聲波的麥克風監聽蝙蝠的"談話"時，才發現了蝙蝠如何引導自己捕食的秘密。

蝙蝠用它們的喉嚨發出聲音，這和人類一樣，然後聲音從周圍的物體上反射回來，蝙蝠便可通過回聲來認清周圍的環境並找到合適的路線。蝙蝠的回聲波往往是超聲波，換句話說，這種聲音已經超出了人類所能聽到的範圍。在其他的測驗中，蝙蝠可以在水平和垂直面上判斷一個物體的位置，偏差保持在2～5度之間；也可以發現長度只有1毫米的物體；還可以分辨出相距只有12毫米遠的兩個同樣的東西。另外，大菊頭蝠還可以精確地判斷出昆蟲飛行時的振翅頻率。

蝙蝠面部結構的複雜性反映出了聲音在它們生命中的重要性。許多蝙蝠的耳屏都有耳垂，耳垂可以很好地幫助它們在垂直方向上定位回聲。雖然大多數的蝙蝠從其嘴裡發出聲音，但是像菊頭蝠、舊大陸假吸血蝠、蹄蝠和美洲葉口蝠卻不是，這些蝙蝠是從它們的鼻孔裡發出聲音，實際上就是從它們的鼻子裡發出的聲音。在它們的鼻子周圍，有許多複雜的東西來幫助它們監聽並且定位回聲。

因為蝙蝠處理信息的速度太驚人了，因此從蝙蝠的角度來看，人類對於聲音的反應真是太緩慢了。蝙蝠處理信息的速度取決於它們對於不同任務發出的不同聲音，搜尋回聲的節奏是很快的，通常情況下伴隨著每一次振翼都會發出聲音。對於其他物種來說，這個頻率相當於一秒鐘發出5～15次聲音。一旦一個獵物被鎖定，發聲的頻率會更快。從回聲定位到結束髮聲的捕食階段，蝙蝠發出的聲音時間最短、節奏最快，高達每秒200次。當捕捉到獵物之後，它們會安靜片刻，雖然蝙蝠在咀嚼食物的時候依然可以通過回聲來定位。

用回聲定位時，蝙蝠有一段稱之為"責任周期"的時間，這段時間是用來發出聲音的。一些蝙蝠用回聲定位過程中20%的時間來發出聲音，因為它們不能同時向外發聲和接收回聲，如果同時那樣做的話，回聲就會在蝙蝠的耳朵裡引起共鳴，從而導致蝙蝠失聰。因此，這些蝙蝠必須在處理回聲時，把兩次發聲的間隔弄短一些，在靠近獵物的同時，蝙蝠也必須縮短發聲的時間，以使向外發出的聲音不會和碰到物體返回的聲音重合，從而避免了共鳴。為了使這兩種聲音不產生共鳴，蝙蝠持續發聲的時間不能超過30毫秒。這樣，蝙蝠會以一種人類無法想像的頻率發出聲音、接收回聲，再發出聲音、再接收回聲。這可以解釋為什麼人即使用雙手都很難拍打到的飛蛾卻可以被蝙蝠輕而易舉地用嘴捕獲。

菊頭蝠的叫聲可以持續70毫秒，然而，這些蝙蝠依然可以在樹林裡進行捕食，雖然它們面對的是數不清的來自近距離物體反射的聲波。長波是非常適合尋找和對目標進行分類的，但大多數的蝙蝠卻不能從這種優勢中得到好處，因為它們在發出叫聲的同時必須花費時間接收反射回來的聲波。然而，菊頭蝠這種超過50%的時間都在發出叫聲的蝙蝠，卻可以根據頻率而不是時間來把發出聲音和接收回聲兩個動作分開。它們可以做到這一點是因為它們的耳朵能有選擇地接收回聲，只接收那些比它們發出的音調稍微低些的聲音。