Ecolocația este un proces fiziologic pe care anumite animale îl folosesc pentru a localiza obiecte în zone cu vizibilitate redusă. Animalele emit unde sonore de înaltă frecvență care ricoșează pe obiecte, întorcându-se ca un „ecou” și oferindu-le informații despre dimensiunea și distanța obiectului. Astfel, ele pot cartografia și naviga în mediul înconjurător chiar și atunci când nu pot vedea.
Această abilitate este rezervată în principal animalelor nocturne, celor care trăiesc adânc în galerii sau în oceane mari. Deoarece trăiesc sau vânează în zone cu lumină minimă sau întuneric complet, ele au evoluat să se bazeze mai puțin pe vedere, folosind sunetul pentru a crea o imagine mentală a mediului înconjurător. Creierul animalelor, care a evoluat pentru a înțelege aceste ecouri, captează caracteristici sonore specifice, cum ar fi tonul, volumul și direcția, pentru a naviga în mediul înconjurător sau pentru a găsi prada.
Urmând un concept similar, unii oameni nevăzători au reușit să se antreneze să folosească ecolocația prin pocnituri din limbă.
Cum funcționează ecolocația?
Pentru a folosi ecolocația, un animal trebuie să creeze mai întâi un fel de impuls sonor. De obicei, sunetele constau în țipete sau clicuri de înaltă frecvență sau ultrasonice. Apoi, ascultă ecourile undelor sonore emise, care ricoșează pe obiectele din mediul lor.
Liliacii și alte animale care folosesc ecolocația sunt adaptate special la proprietățile acestor ecouri. Dacă sunetul se întoarce rapid, animalul știe că obiectul este mai aproape; dacă sunetul este mai intens, știe că obiectul este mai mare. Chiar și tonul ecoului ajută animalul să-și cartografieze mediul. Un obiect care se mișcă spre el creează un ton mai înalt, iar obiectele care se mișcă în direcția opusă duc la un ecou de întoarcere cu un ton mai jos.
Studiile asupra semnalelor de ecolocație au descoperit similarități genetice între speciile care folosesc ecolocația. Mai exact, orcile și liliacii, care au împărtășit schimbări specifice într-un set de 18 gene legate de dezvoltarea ganglionului cohlear (grupul de celule neuronale responsabile pentru transmiterea informațiilor de la ureche la creier).
Ecolocația nu mai este rezervată doar naturii. Tehnologiile moderne au împrumutat conceptul pentru sisteme precum sonarul folosit de submarine pentru a naviga și ultrasunetele folosite în medicină pentru a afișa imagini ale corpului.
Ecolocația la animale
Așa cum oamenii pot vedea prin reflexia luminii, animalele care folosesc ecolocația pot „vedea” prin reflexia sunetului. Gâtul unui liliac are mușchi specifici care îi permit să emită sunete ultrasonice, în timp ce urechile sale au pliuri unice care le fac extrem de sensibile la direcția sunetelor. În timp ce vânează noaptea, liliacii emit o serie de clicuri și țipete care sunt uneori atât de înalte încât sunt nedetectabile pentru urechea umană. Când sunetul ajunge la un obiect, ricoșează, creând un ecou și informând liliacul despre mediul său. Acest lucru îl ajută pe liliac, de exemplu, să prindă o insectă în zbor.
Studiile asupra comunicării sociale a liliacilor arată că liliacii folosesc ecolocația și pentru a răspunde la anumite situații sociale și pentru a distinge între sexe sau indivizi. Liliacii masculi sălbatici discriminează uneori liliacii care se apropie bazându-se exclusiv pe apelurile lor de ecolocație, producând vocalizări agresive către alți masculi și vocalizări de curtare după ce aud apeluri de ecolocație ale femelelor.
Balenele cu dinți, cum ar fi delfinii și cașaloții, folosesc ecolocația pentru a naviga în apele întunecate și tulburi din adâncurile oceanului. Delfinii și balenele care folosesc ecolocația împing clicuri ultrasonice prin pasajele nazale, trimițând sunetele în mediul marin pentru a localiza și distinge obiecte de la distanțe apropiate sau îndepărtate.
Capul cașalotului, una dintre cele mai mari structuri anatomice întâlnite în regnul animal, este plin de spermaceti (o substanță ceroasă) care ajută undele sonore să ricoșeze de placa masivă din craniul său. Forța concentrează undele sonore într-un fascicul îngust pentru a permite o ecolocație mai precisă chiar și pe distanțe de până la 60 de kilometri. Balenele beluga folosesc partea rotundă și moale a frunții lor (numită „melon”) pentru a folosi ecolocația, focalizând semnalele similar cașaloților.
Ecolocația la oameni
Ecolocația este cel mai frecvent asociată cu animale non-umane, precum liliacii și delfinii, dar unii oameni au stăpânit și ei această abilitate. Deși nu sunt capabili să audă ultrasunetele de înaltă frecvență pe care liliacii le folosesc pentru ecolocație, unii oameni nevăzători s-au învățat să folosească zgomote și să asculte ecourile de întoarcere pentru a înțelege mai bine mediul înconjurător. Experimente în ecolocația umană au descoperit că cei care se antrenează în „sonarul uman” pot prezenta o performanță și o detectare a țintelor mai bune dacă emit sunete cu frecvențe spectrale mai înalte. Alții au descoperit că ecolocația umană activează de fapt creierul vizual.
Poate cel mai faimos utilizator de ecolocație umană este Daniel Kish, președintele World Access for the Blind și un expert în ecolocația umană. Kish, care este nevăzător de la vârsta de 13 luni, folosește sunete de pocnituri din gură pentru a naviga, ascultând ecourile care se reflectă de pe suprafețele și obiectele din jurul său. El călătorește prin lume învățându-i pe alți oameni să folosească sonarul și a avut un rol esențial în creșterea gradului de conștientizare cu privire la ecolocația umană și în atragerea atenției comunității științifice. Într- un interviu pentru Smithsonian Magazine, Kish și-a descris experiența unică cu ecolocația:
