Найти рассказы о том какую роль играет звук в жизни животных и птиц

1


Значение звука в жизни человека и животных.

2


Когда люди еще не могли использовать членораздельную речь, общение с помощью звуков все равно имело серьезное значение в жизни целых общин. Люди предупреждали друг друга с помощью звуков об опасности, выражали чувство восхищения, страха, нежные чувства.

3


Не будем забывать, что те частоты, которые слышит человеческое ухо, это достаточно небольшой интервал: от 16 Гц до 20 к Гц. Многие звуки проходят мимо нас, однако они могут отлично восприниматься некоторыми животными или же оказывать на нас особые эффекты. К примеру, низкочастотные звуковые колебания в диапазоне от 5 до 8 Гц способны вызывать у людей необъяснимое чувство страха. При этом сам человек не слышит звука, но зато от страха готов куда-то бежать, прятаться и закрывать лицо руками.

4


Под воздействием шума снижается острота слуха, повышается кровяное давление, ухудшается качество информации, снижается производительность труда и др. Наиболее распространенные симптомы шумового влияния – раздражительность, усталость, рассеянность, как следствие – невроз. Во время сна шум оказывает еще более негативное воздействие, чем в часы бодрствования. Влияние шума на человека определяется уровнем и высотой звуков, составляющих шум, а также продолжительность его воздействия

5


Почти каждый житель большого города подвергается действию инфразвука, которой может вызвать головные боли, снижение внимания и работоспособности и даже иногда нарушение функции вестибулярного аппарата. Население, проживающие в районах с круглосуточным воздействием инфразвука, например, на уровне 109 дБ, гораздо чаще обращается с жалобами на ухудшение здоровья, дискомфорт, головные боли и др.

6


Сегодня низкочастотное звуковое излучение используется для разгона массовых демонстраций. На улицу выезжает автомобиль, из динамиков которого идет волна низкой звуковой частоты. Она и является причиной того, что демонстранты в панике разбегаются, кто куда.

7


Заниматься спортом в наушниках — ОПАСНО! Человек всегда жил, живёт, и будет жить в мире звуков, этот удивительный мир — неотъемлемая часть его жизни. Помимо восприятия голоса, звук дает информацию об окружающей обстановке, может предупредить об опасности. Звуки оказывают огромное влияние на наше эмоциональное состояние: тихое журчание воды, птичье пение, стрекотание кузнечиков и звук прибоя успокаивают человека, помогают избежать стресса Громкие звуки — НЕ НОРМАЛЬНЫ, они заставляют нервничать, бояться (громкий звук для древних людей всегда был сигналом опасности), они поражают нервные центры, вызывают болевые ощущения, постепенно поражают весь слуховой аппарат.

8


На организм человека влияние оказывают не только звуки, но и их полное отсутствие. Например, в Китае в средние века применялась пытка – человека сажали в камеру с толстыми стенами. Через которые не проникал звук. От мертвой тишины начинались галлюцинации, и человек мог сойти с ума. Напротив, постоянные воздействия повышенного шума так же опасно. В древнем Китае была придумана такая жестокая расправа с людьми, непочтительно относящимися к религии. «Кто поносит всевышнего, не должен быть повешен, но флейтисты и барабанщики, и крикуны должны непрерывно играть перед ними днем и ночью, пока он не упадет замертво». Научные исследования показали, что искусственные шумы оказывают отрицательное воздействие на живой организм, а природные звуки ( шум дождя, моря, шелест листьев) действуют на него благотворно. Шумовое загрязнение укорачивает жизнь жителей больших городов на лет. Так, например, на предприятиях, где уровень шума дБ, отмечено увеличение случаев тугоухости, как профессионального заболевания. При уровне шума дБ происходит повреждение барабанной перепонки. Влияние звука на человека.

9


Для многих животных важно не только услышать звук, но и определить, откуда он исходит. Звукоприемником являются уши.

10


Значение звука в жизни животных Нередко звук несет информацию о событиях, происходящих в местах, недоступных глазу. Звук предупреждает хищников о приближающейся жертве, а последней в свою очередь помогает спасти жизнь.

11


Известно, что пчелы передают информацию о плодотворных местах возле ульев с помощью своеобразного покачивающегося танца. Однако, когда над местом кормления надвигается опасность, пчелы меняют свою стратегию и начинают сталкиваться друг с другом и гудеть.

12


У змей нет ушей, и они не могут воспринимать звуки через воздух. Но они улавливают низкие звуки, слушая землю. А рыбы слышат всем своим телом.

13


Американские ученые обнаружили, что тигры используют для коммуникации друг с другом не только рев, рычание и мурлыкание, но также и инфразвук. По мнению ученых, инфразвук позволяет животным поддерживать связь на расстоянии до 8 км, поскольку распространение инфразвуковых сигналов почти не чувствительно к помехам, вызванным рельефом местности, и мало зависит от погодных и климатических факторов.

14


Киты и дельфины используют принцип эхолокации, отыскивая свой путь в море. Воспринимая эхо звуков, они узнают, какие предметы и существа находятся вокруг них.

15


Летучие мыши способны отыскивать свою добычу в ночной темноте, летать по ночам, не натыкаясь на разные предметы. Охотясь в темноте за насекомыми, летучие мыши определяют высоту звучания эха. Когда насекомое пролетает мимо мыши, высота эха меняется. Это явление носит название эффект Доплера. Летучие мыши могут различать самые высокие во всем животном мире звуковые колебания – до Гц..Так же они испускают ультразвук и хорошо ориентируются в пространстве ночью, улавливая отразившуюся от препятствия волну. Дельфины тоже испускают и принимают ультразвук. Дельфины могут лечить. Ультразвуки, которые они издают, как бы просвечивают организм человека, если внутри есть очаг воспаления, то ультразвук воздействует на него. Ультразвук, обрабатывая растворы, уничтожает в них микробы (они погибают от вибрации), так можно дезинфицировать воду без хлора.

16


Многие животные способны улавливать инфразвук. Так например, за 15 часов до шторма животные успевают укрыться в море: дельфины уплывают за скалы, киты уходят в открытое море, пингвины ложатся на снег. Нередко бывали случаи, когда собаки предупреждали своих хозяев о приближающемся землетрясении.

17


Насекомое во время полета так быстро ударяет крыльями, что производит последовательность небольших пульсаций воздуха и эти пульсации соединяются в музыкальный тон. У кузнечика на конце одного из надкрыльем имеется шероховатый зазубренный край, на другом его конце находится острое ребрышко. Когда это ребрышко скользит по зубцу и попадает в ближайшее углубление, всему крылу сообщается небольшое сотрясение, которое переходит в воздух в виде пульсации. На крыле находится маленький и очень красивый бубен, который предназначен для того, чтобы лучше передавать воздуху пульсации. Так, кузнечики слышат лапками, совершая ими быстрые колебания, они узнают, откуда исходит звук.

18


Способны слушать ультразвук и собаки. На этом основаны многие выступления собак в цирке. Надо отметить, что ультразвуки оказывают сильное действие на живой организм: нити водорослей разрываются, живые клетки лопаются, кровяные тельца разрушаются, мелкие рыбы и лягушки умерщвляются за 2 минуты действия ультразвука, температура тела может повыситься.

19


Некоторые ночные бабочки ( совки) имеют очень чувствительный аппарат слуха, который настроен на частоту звуков, издаваемых летучими мышами. Это позволяет бабочкам сохранять жизнь. Другие бабочки используют ультразвуковые сигналы- помехи, которые затрудняют охоту летучих мышей и сбивают их с курса.

20


Особенность птиц реагировать на звуки используют при охране аэродромов. Ведь пернатые стали настоящим бедствием для них. Птицы часто попадают в воздухозаборники двигателей реактивных самолетов, ударяются в лобовые стекла и вызывают аварии. Поэтому их стараются выгнать с аэродромов любыми способами. А проще всего это сделать, включив тревожные сигналы самих птиц, записанные на магнитофонную пленку. Правда, надо учитывать, что в разных местах птицы разговаривают на разных языках и диалектах. Известен случай, когда на пленку записали сигналы тревоги французских ворон и дали их послушать американским. Однако те не поняли криков своих заокеанских сородичей и не откликнулись на них.

21


Спасибо за внимание!

Природа. Звук

А какую же роль
играет звук для животных?

Ультразвук
играет большую роль в жизни многих
животных. Звук — это сигнал и об опасности,
и о состоянии организма, и о характере
его деятельности, и о направлении поиска,
сигнал угрозы, призыв о помощи и т. д.
Ультразвуковой диапазон успешно
используют летучие мыши и дельфины как
средство локации. Дельфины в мутной
воде уверенно ориентируются, посылая
ультразвуковые импульсы и улавливая
импульсы, отраженные от предметов или
других морских обитателей, находят
пищу. Узнавая сигналы животных, человек
иногда использует их в своих целях.
Например, с помощью магнитофона, на
ленте которого записан сигнал грачей
«Опасность!», удается очистить от них
территорию вблизи аэродромов, где
скопление этих птиц создает угрозу для
взлетающих и садящихся самолетов. Если
их засосет в сопла реактивных двигателей,
произойдет авария.

Летучие мыши,
использующие при ночном ориентировании
эхолокацию, испускают при этом ртом или
имеющим форму параболического зеркала
носовым отверстием сигналы чрезвычайно
высокой интенсивности. На расстоянии
1 — 5 см от головы животного давление
ультразвука достигает 60 мбар, то есть
соответствует в слышимой нами частотной
области давлению звука, создаваемого
отбойным молотком. Эхо своих сигналов
летучие мыши способны воспринимать при
давлении всего 0,001 мбар, то есть в 10000
раз меньше, чем у испускаемых сигналов.
При этом летучие мыши могут обходить
при полете препятствия даже в том случае,
когда на эхолокационные сигналы
накладываются ультразвуковые помехи
с давлением 20 мбар. Механизм этой высокой
помехоустойчивости еще неизвестен. При
локализации летучими мышами предметов,
например, вертикально натянутых нитей
с диаметром всего 0,005 — 0,008 мм на расстоянии
20см (половина размаха крыльев), решающую
роль играют сдвиг во времени и разница
в интенсивности между испускаемым и
отраженным сигналами. Подковоносы могут
ориентироваться и с помощью только
одного уха, что существенно облегчается
крупными непрерывно движущимися ушными
раковинами. Они способны компенсировать
даже частотный сдвиг между испускаемыми
и отражёнными сигналами, обусловленный
эффектом Доплера (при приближении к
предмету эхо является более высокочастотным,
чем посылаемый сигнал). Понижая во время
полёта эхолокационную частоту таким
образом, чтобы частота отражённого
ультразвука оставалась в области
максимальной чувствительности их
«слуховых» центров, они могут определить
скорость собственного перемещения.

Исследования
доктора О. Хенсона, анатома Иельского
университета, показали, что в момент
испускания разведывательных ультразвуков
мышцы в ушах летучих мышей закрывают
ушные раковины для предотвращения
повреждения слухового аппарата.

Во время полёта
летучие мыши поют песни, используя
сложные сочетания слогов, на высоких
частотах (что обусловлено их способностью
к эхолокации). Они создают ультразвуковые
волны от 40 до 100 кГц. Зов бразильского
складчатогуба включает от 15 до 20 слогов..
По мнению биолога Майкла Смотермана,
ни одно другое млекопитающее, кроме
человека, не обладает способностью
общаться с помощью столь сложных
голосовых последовательностей.

Что интересно,
У ночных бабочек из семейства медведиц
развился генератор ультразвуковых
помех, «сбивающий со следа» летучих
мышей, преследующих этих насекомых.

Также эхолокацию
используют для навигации и птицы —
жирные козодои, или гуахаро. Населяют
они горные пещеры Латинской Америки.
Живя в кромешной тьме, жирные козодои,
тем не менее, приспособились виртуозно
летать по пещерам. Они издают негромкие
щёлкающие звуки, воспринимаемые и
человеческим ухом (их частота примерно
7 000 Герц). Каждый щелчок длится одну-две
миллисекунды. Звук щелчка отражается
от стен подземелья, разных выступов и
препятствий и воспринимается чутким
слухом птицы.

Киты с их
совершенным слухом должны ориентироваться
под водой великолепно. Но почему морские
млекопитающие всё чаще гибнут под
винтами?

В 1992 году
близ Канарских островов один из скоростных
пассажирских паромов налетел на
греющегося на поверхности моря кашалота,
причём при ударе погиб человек на борту
судна.

Фактически,
установили биологи, кит просто не слышал
приближающиеся судно, несмотря на
громкий шум, исходящий от винтов и судовых
двигателей.

Команда учёных
проверила слух у 215 вполне живых
кашалотов, обитавших в районе Канар,
и с удивлением обнаружила, что они
(кашалоты) не реагируют на звуки нижнего
частотного диапазона, который
соответствовал повреждённым частям
внутреннего уха у обследованных
ранее мёртвых животных и диапазону
сильных звуков, генерируемых кораблями.

Биолог выдвинул
гипотезу, что слух в данном диапазоне
частот у китов портится из-за
длительного воздействия шума, совсем
как у людей, любящих слушать громкую
музыку. Только, в отличие от человека,
у китов нет возможности эту «музыку»
выключить. Киты просто теряют способность
нормально ориентироваться в подводной
обстановке, а также страдает их
система коммуникации.

А раз
техногенный шум в океане — одна
из главных современных угроз для многих
его обитателей, необходима автоматическая
система предупреждения столкновений
судов и китов, основанная на анализе
всех подводных звуков.

Вот только
создать реально работающую систему
оказалось совсем непросто. Звуки,
испускаемые морскими существами,
охватывают диапазон от 0,1 герца до 300
килогерц. Техника добавляет свою весомую
долю. От «мира безмолвия», можно сказать,
не осталось следа.

Не один год
ушёл на разработку и постройку
действующего прототипа. В итоге была
создана «Система предотвращения
столкновений с китами» — WACS (whale
anti-collision systems) 

WACS состоит из
цепи бакенов, снабжённых чувствительными
гидротелефонами, аппаратурой, анализирующей
звуки и определяющей координаты
каждого кита в трёх измерениях, и,
наконец, системы связи, отсылающей
информацию на береговую станцию, которая
(по замыслу авторов комплекса), должна
рассылать предупреждения о китах по
курсу или поблизости на проплывающие
в зоне ответственности WACS суда.

При этом система
распознаёт как «щелчки», издаваемые
самими кашалотами, так и другие звуки,
например эхо, отражающееся от тех же
китов, но соблюдающих молчание.

В случае
развёртывания всемирной сети «китовых»
гидрофонов, круглосуточно поступающая
с них информация, анализируемая
в реальном времени, очень пригодится
биологам.

ВЫВОД

Из всего
вышесказанного можно заключить, что
свет и звук являются неотъемлемой частью
нашей жизни. Также, эти два явления важны
для жизни животных, зачастую определяют
возможность их существования. В данной
работе мы показали, что свет и его
физические свойства влияют на жизнь
животных, что звук — не просто волна, это
иногда единственный источник информации.

В свою очередь,
мы раскрыли именно эту тему, т к посчитали
её актуальной в данный момент времени.
Например, изучение существующих в
природе способов звуковой сигнализации
между животными, то есть, то чем занимается
биоакустика, важно для научной и
практической деятельности человека.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Цель урока: познакомить учащихся с
новой для них наукой – биоакустикой; рассмотреть
способы воспроизведения звуков в животном мире;
выявить целесообразность строения органов слуха
у различных животных; повторить знания по теме
“Звуковые волны”

Оборудование: магнитофон, запись голосов
различных животных, плакат “Строение уха”,
фотографии животных, звуковой генератор,
камертон, молоточек

Подготовка к уроку: на доске записана тема
урока, план урока, высказывания-эпиграфы к уроку.

“Постижение языка животных – это древняя, как
само человечество, мечта” К. Фабри

“Задача сохранения животных требует их
понимания” Н. Тинберген

План урока:

1. Введение
2. Практическая работа “Значение звуковой
   сигнализации”
3. История биоакустики
4. Звук и его характеристики
5. Кто как говорит?
6. Кто как слышит?
7. Вывод по уроку.

Ход урока

1. Вступительное слово учителя.

(Учитель физики) Тема сегодняшнего
урока “Звуковая сигнализация в жизни животных”.
Урок интегрированный, т.к. сегодня мы поговорим о
биоакустике, а это комплексная наука,
объединяющая знания по биологии и физике.
Работать будем по плану, приведенному на доске.

В сказках звери разговаривают.
Вспомните, хотя бы “Маугли” Киплинга или
“Сказку о золотой рыбке” Пушкина. И малышам не
кажется странным, что золотая рыбка, лиса,
медведь или лягушка умеют говорить. В сказках и
сам человек разговаривает с животными. В этом
проявляется вековая мечта человека научиться
понимать язык животных.

Причина этих мечтаний понятна. Миллион
лет человек очень тесно соприкасается с
животными, слишком велика его зависимость от них:
ведь животные — это и вкусная и питательная еда, и
одежда, и всевозможные предметы обихода, наконец,
животные — это и смертельные враги.

Выследить и добыть зверя на охоте,
избежать его клыков, сделать из зверей
помощников, приручив их, — все это требует
глубокого понимания поведения животных.

Сегодня, когда цивилизация все больше
отделяет нас от живой природы, когда “все меньше
становится природы, а все больше окружающей
среды”, мы как-то особенно начинаем ощущать ее
недостаток, стремимся к изучению знаков живого.

Термин “язык животных” биологи
долгое время писали в кавычках, но сейчас
признали правомерность этого понятия для
обозначения способности животных общаться друг
с другом.

Язык животных — сложное понятие. Важную
роль в обмене информацией между животными играет
язык поз и телодвижений. Вспомните оскаленную
пасть хищника или, наоборот, брачный танец
журавля. Важен для них и язык запахов. Но звуковой
язык имеет для животных совершенно особое
значение, ведь он позволяет животным общаться, не
видя друг друга (например, в полной темноте) и на
далеком расстоянии.

Звук – к тому же “оружие
дальнобойное”. Крики врановых слышны в
километре от них, крокодилы слышат друг друга на
расстоянии 1,5 км, львы – 2,5 км. Но рекорд дальности
поставили горбатые киты: они слышат друг друга на
расстоянии несколько сотен миль.

2. “Значение звуковой сигнализации”.
Практическая работа с оформлением таблицы в
тетради.

(Учитель биологии) А теперь мы
предлагаем вам послушать голоса животных,
записанные в разных уголках нашей планеты. Может
быть, кого-нибудь узнаете? И подумайте, какое
значение могут иметь звуковые сигналы. (Звучит
запись) Результаты работы оформляются в
таблице:

Название животного, чей голос вы слышите	Значение звукового сигнала
1
2

Вывод: Итак, давайте подведем итог.
Значение звуковой сигнализации для животных:

1. Внутривидовое общение:

а) между представителями разных полов
одного вида в период размножения (поиск полового
партнера или борьба с соперником за возможность
спаривания);

б) забота о потомстве (поиск пищи,
сигналы опасности);

Пример с курами: Со своим потомством
курица общается в основном с помощью звуковых
сигналов. Например, в одном из опытов было
обнаружено, что курица не приходит на помощь
цыпленку, видя его в затруднительном положении,
если тот находится под звуконепроницаемым
стеклянным колпаком. И цыплята, и взрослые птицы
издают около 20 различных звуковых сигналов и
могут с помощью звуков выражать удовольствие,
страх, испуг, угрозу, торжество. При этом из 20
сигналов, которыми пользуются куры, 7 сигналов
уточняют характер опасности.

в) у общественных животных совместный
поиск пищи, коллективная защита;

г) мечение территории.

2. Межвидовое общение:

а) жертвам дает возможность избежать
нападения хищника, а хищнику – ее обнаружить;

б) взаимодействие между
конкурирующими видами.

3. История биоакустики

(Рассказывает учитель биологии) Две
с половиной тысячи лет назад греческий мыслитель
и математик Пифагор (вы ведь знаете его теорему)
приступил к первым в мире акустическим опытам.
Пифагор умер. Шло столетие за столетием, а наука о
звуке, начало которой он заложил, остановилась.
Ни одного эксперимента до 1638 года, когда дело
Пифагора продолжил Галилео Галилей. И вот
наступило девятнадцатое столетие. Выходят в свет
классические работы по акустике немецкого
ученого Германа Гельмгольца.

Вряд ли на свете найдется много наук,
которые могли бы похвастаться своим днем и
местом рождения. Возникновение большинства наук
теряется в глубине веков. Другое дело –
биоакустика. Мы можем точно сказать, что родилась
она в 1956 году в Пенсильвании (США), именно туда
съехались ученые из разных стран на первый
биоакустический конгресс, где был выдан
официальный паспорт этой новой науке.

Сегодня мы говорим о биоакустике, а это
комплексная наука, объединяющая знания по
биологии и физике. Акустика – наука о звуках,
а биоакустика – изучает всевозможные
существующие в природе способы звуковой связи
между живыми существами. Биоакустика интересует
и объединяет не только биологов и физиков, но и
лингвистов, психологов, инженеров и многих
других специалистов.

Фонотеки многих научных центров по
биоакустике содержат десятки тысяч записей
голосов разных животных. Коллекционирование
голосов животных имеет большое научное и
практическое значение. Например, многие птицы и
насекомые, не отличимые внешне, хорошо
различаются по голосам, и по этому признаку их
удается выделить в самостоятельные
биологические виды.

Транслируя призывные сигналы, можно
заманивать рыб или насекомых в ловушки, а если
включать сигналы угрозы, то отпугивать животных
с нежелательных мест их присутствия.

Например: на севере в поселки часто
наведываются медведи, чтобы порыться в мусорных
кучах в поисках пропитания. Чтобы избавиться от
непрошенных гостей, свирепое рычание двух
дерущихся медведей записали на магнитофон и
воспроизвели через громкоговорители в одном из
поселков. Нахальные гости в страхе ретировались
и надолго забыли туда дорогу.

Особенность птиц реагировать на звуки
используют при охране аэродромов. Ведь пернатые
стали настоящим бедствием для них. Птицы часто
попадают в воздухозаборники двигателей
реактивных самолетов, ударяются в лобовые стекла
и вызывают аварии. Поэтому их стараются выгнать с
аэродромов любыми способами. А проще всего это
сделать, включив тревожные сигналы самих птиц,
записанные на магнитофонную пленку. Правда, надо
учитывать, что в разных местах птицы
“разговаривают” на разных “языках и
диалектах”. Известен случай, когда на пленку
записали сигналы тревоги французских ворон и
дали их послушать американским. Однако те не
поняли криков своих заокеанских сородичей и не
откликнулись на них. [ 1]

4. Звук и его характеристики

(Учитель физики) Живые организмы
способны издавать самые разнообразные звуки,
непохожие друг на друга. Давайте вспомним с
уроков физики, что же такое звук, и чем могут
звуки отличаться друг от друга? (фронтальная
беседа-опрос с учащимися)

Вопрос: Что такое звук?

Ответ: Звук – это упругие волны
сжатия и разрежения, распространяющиеся в
твердой, жидкой, газообразной среде.

Т.е. звук – это обычная механическая
волна, которая представляет собой сменяющие друг
друга области сгущения и разрежения.

Но каждый звук имеет свои особенности,
т.е. свои характеристики.

Вопрос: Какие характеристики звука
вы знаете?

Ответ: Высота, громкость, тембр.

Вопрос: Что такое высота или тон
звука?

Ответ: Это характеристика, которая
определяется частотой колебаний в звуковой
волне. Большей частоте соответствуют высокие
звуки, меньшей частоте – низкие звуки.

Вопрос: Звуки какой частоты
воспринимает человек?

Ответ: От 20 до 20 000 Гц (проводится
опыт со звуковым генератором)

Вопрос: Какие звуки находятся за
этими пределами?

Ответ: Инфразвуки (частота меньше 20
Гц) и ультразвуки (частота больше 20 кГц)

Вопрос: Что такое громкость звука?

Ответ: Это характеристика, которая
определяется амплитудой колебаний в звуковой волне.
Чем больше амплитуда, тем громкость больше.

Вопрос: В каких единицах измеряется?

Ответ: Измеряется в дБ.

Вопрос: Какая характеристика
называется тембром?

Ответ: Окраска звука, возникающая
вследствие наложения друг на друга нескольких
обертонов.

Именно благодаря тембру мы можем
различать звуки различных музыкальных
инструментов, голоса разных людей, животных,
птиц.

Одна из характеристик любой волны –
это скорость распространения.

Вопрос: Что можно сказать об этой
характеристике. От чего она зависит?

Ответ: Скорость звука различна в
разных средах. Больше в твердых телах, меньше в
газах, т.к. взаимодействие частиц в газообразном
веществе самое слабое.

Не случайно в далекие времена воины
прикладывали ухо к земле и таким образом
обнаруживали конницу противника значительно
раньше, чем она появлялась в поле зрения. Т.к. звук
в твердом теле – земле – распространяется
быстрее, чем в воздухе.

Если подвести итог всему
вышесказанному, то можно отметить, что все
разнообразие звуков объясняется их различными
характеристиками.

5. Кто как говорит.

(Учитель физики) Звук имеет в жизни
животных немаловажное значение. Это средство
передачи информации. Животные способны издавать
звуки, например, человек, может говорить. Каким же
образом возникает звук? Обратимся к опыту. Ударим
молоточком по ножкам камертона и слышим звук.
Почему возникает звук?

Ответ: При ударе молоточком о ножки
камертона, они начинают колебаться, что вызывает
колебания воздуха, которые распространяются в
пространстве, т.е. возникает звуковая волна.

Значит, источником звука является
колеблющееся тело.

Зачем в опыте используют подставку в
виде деревянного ящичка?

Ответ: Для усиления звука. Его
подбирают таким образом, чтобы его собственная
частота колебаний равнялась частоте звука
камертона, т.е. чтобы наблюдалось явление
резонанса, вследствие которого амплитуда
колебаний увеличивается, и мы слышим более
громкий звук.

Сама подставка называется
резонатором.

Каким же образом животные издают
звуки? Рассмотрим данный вопрос на примере
человека. (рассказ учителя биологии о голосовых
связках).

А какие еще способы создания звуков существуют
у животных? (сообщение учащегося) Вы у себя в
тетради по ходу доклада отмечайте название
животного и “чем оно говорит”:

Название животного	Органы, воспроизводящие звуки
1
2

Доклад “Как у животных образуются
звуки?”

(Доклад сопровождается показом
фотографий соответствующих животных)

Как и у человека у всех млекопитающих
органом, специально предназначенным создавать
звуковые колебания, является гортань. Части,
составляющие ее причудливы. Щитовидный хрящ
напоминает раскрытую книгу, корешок которой
стоит вертикально. На что похож перстневидный
хрящ, ясно из его названия, а черпаловидные хрящи
– трехгранные пирамидки. Как раз между этими
пирамидками и щитовидным хрящом идут голосовые
связки – эластичные складки слизистой оболочки.
Многие звуки зверей зависят от дыхания, и почти
у всех зверей возникают они тогда, когда
вырывается из легких воздух. Именно они
заставляют колебаться голосовые связки гортани,
и они издают слабый звук, а ротовая полость
играет роль резонатора, усиливающего звук. Если
воздух будет выходить из легких более или менее
плавно, то получится вой. У некоторых зверей
звуки могут образовываться и на вдохе и на выдохе
(например, у марала и осла). Тигр и остальные его
собратья, когда настроены дружелюбно, фыркают. И
фыркают своеобразно: ухитряются издать два
разных звука, потому что в этот момент используют
они не только гортань, но и нос. А собаки, утконосы
и вомбаты так вдыхают и выдыхают воздух через
нос, что получается у них свист. Свистеть умеют и
дельфины. А еще они умеют щелкать. При чем воздух
здесь не нужен, так как источником звуков служит
не колебание голосовых связок, а вибрация
черпаловидных хрящей, управляемых мышцами
гортани. Это легко проделать самим (предложить
попробовать).

Гортань птиц похожа на гортань
млекопитающих, но птицы мало пользуются ею.
Называется она “верхняя гортань”. Почему
верхняя? Да потому что существует еще и нижняя
или сиринкс. Сиринкс – орган особый. Он
есть только у птиц. В глубине груди, где трахея
делится на бронхи, находится камера. Если
заглянуть внутрь этой камеры, в каждом бронхе
увидим голосовые перепонки. Хотя анатомия
сиринкса изучена очень хорошо, это настолько
сложная система, что до сих пор нет единой теории,
объясняющей, как образуются звуки у птиц.
Скорость, с какой птицы извлекают свои звуки,
необыкновенна. Садовая камышевка успевает за 1
минуту пропеть 250 звуков, а болотная камышевка –
ровно в два раза больше.

Однако, всегда ли, чтобы сообщить
что-то друг другу, надо использовать гортань?
Вовсе нет. И этим особым звукам, которые
возникают без участия гортани, дано специальное
название: “инструментальные”. А вот
инструменты, используемые животными очень
разные. Щелкают клювом совы. Хлопают крыльями
голуби, утки же свистят ими. Галапагосский
пастушок топает лапами. Тараканы, сеноеды,
муравьи стучат кто чем: кто головой, кто кончиком
брюшка, а кто челюстями. Термиты, обнаружив
опасность, дружно бьют головами о субстрат
(материал термитника), оповещая о тревоге всех
жителей. Стучат зубами морские свинки и
сони-полчки. Кузнечик сдвигает и раздвигает
крылья, да так, чтобы канатик на одном крыле
дотрагивался до напильничка с ребрышками на
втором крыле. Некоторые жуки (слоник, водолюб,
навозник) стрекочут, потирая брюшко о надкрылья,
а жуки-олени издают звуки надкрыльями и бедрами
ног.

Опустив гидрофоны в воду,
исследователи обнаружили, что и “рыбы не немы”.
Морской петух, например, “ кудахчет и квохчет”.
Ставрида “ лает”. Рыба-барабанщик издает звуки,
действительно, напоминающие барабанный бой, а
морской налим выразительно урчит и “хрюкает”.
Сила звука некоторых морских рыб так велика, что
они вызывали взрывы акустических мин, получивших
распространение во время второй мировой войны, и
предназначавшихся, естественно, для поражения
кораблей противника. Один из живущих в Амазонке
сомов – пирарара (не путать с кровожадной
пираньей), достигающий метра в длину и весящий до
100 килограммов, издает трубные звуки, похожие на
рев слона и слышимые на расстоянии до 100 метров.
Звуки эти издаются сомом путем выталкивания
смеси воды и воздуха через плотно сомкнутые
жаберные щели и служат, скорее всего, для
отпугивания хищников. Хараки – основная
промысловая рыба Амазонки – во время нереста
издает при помощи плавательного пузыря
сильнейший звук, напоминающий звук мотоцикла.
Можно себе представить, когда сотни самцов
хараки во время нереста заводят свои мотоциклы.
Причины обилия и разнообразия на Амазонке
“поющих рыб” ученые видят в том, что воды этой
реки очень мутные из-за примеси известняков и
перегноя. Зрительное общение рыб практически
невозможно, поэтому природа и пошла по пути
выработки разнообразной акустической
сигнализации.[ 2]

6. Кто как слышит.

(Учитель физики) Чтобы общаться
животные должны не только издавать звуки, но и
принимать их, т.е. слышать. Звукоприемник – это
ухо. Животные слышат, потому что их уши реагируют
на звуковые волны. Разберем строение уха
млекопитающих на примере человеческого уха. (рассказ
по таблице “Внутреннее строение уха”) Ухо
можно разделить на три части: наружное, среднее,
внутреннее. Наружное ухо состоит из ушной
раковины и слухового прохода. Среднее ухо: здесь
располагается барабанная перепонка и три
косточки характерной формы: молоточек,
наковальня и стремечко. Кроме того, среднее ухо
соединяется с носом узкой трубкой, которая
необходима для выравнивания давления воздуха в
среднем ухе по отношению к внешней среде. Во
внутреннем ухе находится три наполненные
жидкостью трубки (полукружные каналы), которые
относятся к вестибулярному аппарату, улитка –
миниатюрная спиральная трубка и слуховой нерв.

Итак, ушная раковина принимает
звуковую волну. При чем площадь поверхности
ушной раковины имеет немаловажное значение.
Давайте проведем опыт: приставим руку к ушной
раковине и послушаем. Слышимость увеличивается.
Чем больше площадь поверхности, тем большую
часть звуковых волн мы воспринимаем.

Далее слуховой проход направляет
волну к барабанной перепонке. Барабанная
перепонка под действием звуковой волны начинает
колебаться, и эти колебания передаются
молоточку, наковальне и стремечку, которые
работают как маленькие рычажки, усиливая
колебания. Косточки соединены с улиткой,
заполненной особой жидкостью, и переданные
колебания вызывают движение жидкости вперед и
назад в такт с колебаниями в звуковой волне. При
этом чувствительные волосковые клетки,
расположенные внутри улитки, деформируются и
посылают электрический сигнал через слуховой
нерв в мозг. Мозг расшифровывает сигналы и
воспринимает их как звуки.

Зачем человеку два уха? Оказывается,
благодаря этому мы можем определить, где
находится источник звука. Ухо, ближайшее к
источнику слышит его немного громче и чуть
раньше, чем другое ухо. Именно этим два звука и
дают возможность определить, откуда исходит
звук.

Если источник находится строго перед
вами, то звук достигает каждого уха одновременно,
и определить нужное направление мы не сможем.
Значит, если мы хотим определить, откуда
доносится звук, надо не поворачиваться на звук, а
наоборот, отвернуться от него.

Ухо устроено таким образом, что оно
по-разному реагирует на громкие и тихие звуки.
Самое маленькое давление, на которое реагирует
ухо, называет порогом слышимости. У каждого
организма он свой. Например, человек способен
слышать такие слабые звуки как шорох листьев 10 дБ
или тиканье часов на расстояние 1 м — 30 дБ.

В случае громких звуков дополнительно
сокращаются две мышцы среднего уха и барабанной
перепонки, молоточек, наковальня и стремечко
колеблются уже с меньшей амплитудой. При этом
давление, передаваемое внутреннему уху – улитке
уменьшается. Но слишком громкие звуки вредны для
слуха, а звуки равные 140 дБ вызывают болевые
ощущения, а равные 160 дБ – разрушение барабанной
перепонки. Как защитить орган слуха: закрыть уши
и открыть рот.

Несмотря на принципиальное сходство в
строении уши у разных млекопитающих имеют свои
особенности. Индивидуальные особенности органов
слуха позволяют разным животным воспринимать
разные звуки. Так, человек слышит звуки от 20 до
20 000 Гц, причем с возрастом пределы слышимости
меняются. Дети способны услышать до 40 кГц, т.е.
ультразвук. С возрастом эта способность
уменьшается. Установлено, что после 40 лет пять
лет подряд каждые полгода верхний предел
частотной шкалы опускается на 80 Гц.

Многие животные на протяжении всей
жизни воспринимают ультразвук, например, собаки
– до 60 кГц; лисицы до 65 кГц; летучие мыши до 250 кГц,
китообразные также общаются с помощью
ультразвука. А некоторые морские животные
(кальмары, каракатицы, осьминоги) воспринимают
инфразвук.

(Учитель биологии) Вы знаете, что
звери живут кто где. В зависимости от среды
обитания и уши у них устроены по-разному. Давайте
попытаемся вместе с вами на примере некоторых
животных объяснить биологическую
целесообразность строения их ушей. Я буду
называть животных, а вы попробуйте определить
биологическую целесообразность строения их
ушей: (беседа по вопросам сопровождается
показом фотографий соответствующих животных)

Вопрос 1: Усатые киты, обыкновенные
дельфины, кроты совсем не имеют ушной раковины,
почему? Ответ: В воде и в земле, где обитают
эти животные, ушная раковина только мешала бы. У
крота, чтоб земля не попала в слуховой проход,
есть специальный клапан, который может
открываться и закрываться по необходимости.

Вопрос 2: У нутрии уши небольшие,
закругленные, а верхний их край повернут в
сторону входного отверстия, внизу в ухе пучок
жестких и длинных волос, почему? Ответ: Нутрия
живет в воде и на суше, поэтому должна слышать в
обеих средах. Пучок жестких волос не дает воде
попасть в слуховой проход.

Вопрос 3: Африканская лисица фенек
сама небольшая (30-40см), а уши у нее до 15см. Как вы
это можете объяснить? Ответ: Уши у фенека не
только орган слуха, но еще и участвуют в
терморегуляции. У животных жаркого климата все
выступающие части тела (уши, хвост, конечности)
намного длиннее, чем у родственных им видов в
холодных краях (правило Алена). Эти особенности
строения увеличивают общую поверхность тела, а,
следовательно, и его теплоотдачу. То же можно
сказать и про большие уши слонов, которыми, к тому
же, еще можно прекрасно отгонять назойливых
насекомых. [2]

7. Итоги урока.

(Подводят учащиеся) Итак, подведем
итог сегодняшнего урока. Звуковая сигнализация
имеет огромное значение в жизни животных.
Изучение существующих в природе способов
звуковой сигнализации между животными, то есть,
то чем занимается биоакустика, важно и для
научной и для практической деятельности
человека.

Список литературы

1. Морозов В.П. Занимательная биоакустика. Изд. 2-е,
   доп., перераб. – М.: Знание, 1987.
2. Стишковская Л.Л. И сказала золотая рыбка.
   Научно-художественная литература/Художник В.
   Левинсон. – М.: Дет.лит., 1989.
3. CD. 1С: Школа. Биология (человек и его здоровье), 9
   кл. Издательский центр “Вентана-Граф”, текст
   учебника с иллюстрациями, 2006.
4. CD. 1С: Школа. Биология (животные), 7 кл.
   Издательский центр “Вентана-Граф”, текст
   учебника с иллюстрациями, 2006.

Виртуозные музыканты

Птицы действительно самые виртуозные музыканты из всех животных. Дело в том, что они обладают достаточно оригинально устроенным «музыкальным инструментом». Как и у человека, голосовой аппарат птиц относится к духовому «музыкальному инструменту», потому что звук в нем создается благодаря движению воздуха, выдыхаемого из легких. При этом воздушная струя вызывает колебания упругих перепонок, что и порождает звуковые волны. (У человека такими перепонками являются голосовые связки, расположенные в гортани.)

Любой музыкальный инструмент, кроме источника звука, должен иметь один или несколько резонаторов для усиления этого звука. У человека такими резонаторами является глотка, ротовая и носовая полости, а также трахея.

Очень долго считали, что голосовой аппарат у птиц устроен таким же образом. Однако оказалось, что у пернатых певцов не одна гортань, а целых две: верхняя (как у млекопитающих) и нижняя, не характерная для других животных. Причем нижняя играет главную роль в создании звуков у птиц. Нижняя гортань устроена достаточно сложно и так заметно отличается у птиц разных видов, что ученые до сих пор бьются над выявлением механизма ее работы.

Птичья гортань имеет не один, как у млекопитающих, а два или даже четыре вибратора, работающих независимо друг от друга. Располагается эта система в нижней части трахеи, там, где трахея разветвляется на два бронха. Вот такой сложный голосовой аппарат у птиц, благодаря которому они исполняют свои виртуозные песни. Образование у птиц второй гортани в нижнем отделе трахеи дало возможность использовать трахею как мощный резонатор.

У многих птиц трахея сильно разрастается, увеличиваясь в длину и в диаметре. Увеличиваются в объеме и бронхи птиц. Движениями тела и натяжением специальных мышц птица может довольно сильно изменять форму всей этой сложной системы резонатора и таким образом управлять высотой звука и тембровыми свойствами своего голоса.

Ритмические характеристики звука зависят от работы верхней гортани, выполняющей роль своеобразного стоп-крана на пути звукового потока и работающей в рефлекторном содружестве с нижней гортанью.

Голосовой аппарат птиц (гортань вместе с резонаторами) по своим размерам занимает значительную часть тела, и особенно это характерно для небольших птиц. Поэтому до процесса пения вовлекается весь организм. Все тельце птички дрожит от напряжения, шейка вытянута, маленький клювик широко открыт, давая простор звукам, переполняющим птичью грудь. Пение целиком захватывает птицу!

В начале 1960-х годов в голосе птиц были обнаружены ультразвуковые обертоны, которые не воспринимает ухо человека. Они есть, например, в пении просянок, зеленушек и ряда других птиц.

Подобно истинным музыкантам, птицы для образования звуков не удовлетворяются только голосовым аппаратом, а используют и другие свои возможности: клюв, лапы, крылья и даже хвост. Всем известный дятел – отличный барабанщик. Для своих весенних зазывных концертов самец дятла использует как барабан всевозможные предметы: от сухого дерева до пустых консервных банок и кусочков железа.

Щелканьем клюва исполняют свою любовную серенаду аисты. Это же щелканье клювом на разный манер заменило у этих птиц и голосовое общение. Также общаются и различные хищные птицы (орлы, совы). Они издают этот звук как сигнал угрозы.

Достаточно интересен способ «пения хвостом», встречающийся у бекасов во время брачного полета. Звук образуется за счет вибрации рулевых перьев от встречного потока воздуха. Интересно, что звук, образуемый таким образом, удивительно напоминает блеяние барашка, из-за чего в народе эту птицу и назвали «лесным барашком». Многие птицы издают звуки с помощью крыльев, например, тетерева и глухари во время токования обязательно издают подобное хлопанье.

Однако основным источником звука у птиц все же является нижняя гортань. Возможности голосового аппарата птиц просто фантастические. Вспомним хотя бы прекрасных певцов – соловьев, канареек, жаворонков. В их пении заложена сигнализация для себе подобных. Но не только. В тонком рисунке песни, в ее силе закодирована информация, дающая самке представление о жизнеспособности возможного избранника, которого она ночью да еще и среди веток видеть не может.

Звуки птичьего пения нас очаровывают. Однако они предназначены вовсе не для человеческого уха. Их основная функция – помочь найти птице спутника жизни. Так почему же не подумать, что песня и у нее вызывает чувство, подобное человеческому, – чувство радости.

«Нем как рыба»

Рыбы издают множество звуков, так что вряд ли уместно называть подводное царство «миром безмолвия». Звуки возникают во время движения стай рыб; эти звуки обусловлены гидродинамическими шумами и трением движущихся сочленений скелета рыбы.

Звуки могут быть связаны с газовым обменом. Рыбы регулируют давление внутри плавательного пузыря и кишечника, проталкивая воздух и создавая процессы, подобные тем, что возникают в свистке. Возникают звуки и при захвате и перетирании пищи.

Ставрида, например, издает звуки, напоминающие собачий лай; морской налим урчит и хрюкает, рыба-барабанщик издает нечто напоминающее барабанный бой; звуки карпа похожи на треск, а речного окуня – на дробь.

Частотный диапазон звуков, создаваемых различными рыбами, лежит в пределах от 20–50 Гц до 10 000—12 000 кГц.

Звуки, которые издают колонии креветок, бывают такими сильными, что вызывают замешательство у экипажей подводных лодок, – на них даже объявляли боевую тревогу, решив, что наткнулись на противника. А косяки еще более мелких рачков – криля – благодаря обмену между ними звуковыми сигналами сохраняют удобный для плавания упорядоченный «шахматный» строй. Звуками различной частоты регулируется скорость движения и дистанция между соседями.

Почему мы не слышим голос рыб? Основная причина в том, что звуковые волны на границе вода – воздух почти полностью отражаются от нее и только один процент энергии звука пересекает границу. Но есть свидетельства, что голос рыб можно услышать. В частности, немало «поющих» рыб, а также «говорящих», в бассейне Амазонки. Среди них можно указать на крупного сома пирару – он издает звуки, напоминающие рев слона. Их можно услышать на расстоянии до 100 м!

Внешне мало примечательная рыба хараки во время нереста издает громкие звуки, похожие на звук мотоцикла. Пение китов-горбачей напоминает собой то кларнет, то волынку, то гобой. Причем киты поют не только в одиночку, но и «хором».

Рыбы, как и морские животные, способны, хотя и не в такой степени, к эхолокации, реагируют на инфраструктуры и ультразвуки. Для приема различных сигналов их организмы обладают тремя системами (гидрофонами), одна из которых – плавательный пузырь, используется как резонатор – усилитель звуков.

Интересен факт реакции, например, акул на звуки, которые создаются не рыбами. Подводный «грохот» или чириканье – это звуки достаточно высокой частоты. Когда под воду опустили излучатель, работающий на частоте 25 Гц, возле него неожиданно всего лишь за две минуты собралась целая стая акул. Что же их заинтересовало? С этой частотой, как оказалось, излучаются звуки, создаваемые при сокращении мышц, в том числе и рыбами.

Слух кошек

Наши домашние друзья кошки имеют много интересных особенностей. Поговорим только о тех из них, которые связаны со слухом.

Прямые ушные раковины, так же как и огромное количество нервных окончаний в слуховых нервах, наделили кошку превосходным слухом, необходимым ей для охоты. Уши кошек имеют 27 мышц и могут поворачиваться на 90°, что дает им возможность точно определить источник звука. Такие уши могут выполнять функции эхолокатора, что позволяет усиливать интенсивность звука.

Звуковой анализатор у человека может воспринимать звуки, частота которых лежит примерно в пределах от 20 до 20 000 Гц. У собаки он воспринимает звуки частотой до 40 000 Гц, а у кошки – до 55–65 000 Гц. Теоретически звуковой анализатор у кошки может воспринимать звуки частотой до 100 000 Гц. Среди всех наземных млекопитающих это доступно только летучим мышам.

Определенные звуки высокой частоты, то есть ультразвуки, прекрасно воспринимаются кошкой. Так, мыши «общаются» между собой с помощью ультразвуковых сигналов. Кошка способна расшифровывать «язык мышей», легко улавливать мышиные «переговоры», поэтому она всегда точно знает, когда мышь собирается покинуть свою норку.

Обладая таким диапазоном звуковой восприимчивости, кошки способны различать звук в 1/10 тона. Возможно, то, что кошки могут слышать более десяти музыкальных октав, и объясняет тот факт, что многие из них любят слушать музыку.

Кошки, даже когда спят, способны различать огромное количество посторонних шумов и выделять среди них определенный звук: их миски, стука или звонка в дверь. Благодаря тонкому слуху кошки могут отличить звук мотора одного автомобиля от другого. В большинстве случаев кошка способна различить два разных звука, источники которых расположены в метре от нее, на расстоянии 8 см друг от друга под углом 5°.

Для кошек очень характерны звуковые симпатии и антипатии. Каждый из нас может обнаружить, что кошка очень восприимчива к тону нашего голоса. Это может помочь нам контролировать поведение нашего питомца, хотя и не настолько, как скажем, собаки.

Кошка не любит крика, поэтому громко произнесенная команда может заставить ее прекратить свои занятия. Она мгновенно реагирует, когда ее зовут по имени, или на известный призыв «кис-кис», и, как правило, сразу появляется. Но если вознаграждения не будет, маловероятно, что она откликнется на ваш следующий призыв…

Ультразвук

Ультразвук – это продольные волны высокой частоты, начиная от 20 000 Гц. (Конечно ультразвуковым диапазоном считают полосу частот от 20 000 до нескольких миллиардов герц.)

Хотя о существовании ультразвука ученым было известно давно, практическое использование его в науке, технике и промышленности началось сравнительно недавно.

Человеческое ухо не улавливает ультразвук, однако некоторые животные, например летучие мыши, могут воспринимать и излучать ультразвук. Частично воспринимают ультразвук грызуны, кошки, собаки, киты, дельфины. Звуковые радары животных называют сонарами (от английского sound – звук). С их помощью животные могут ориентироваться в пространстве.

Природные сонары

То, что у дельфина очень развит слух, известно уже десятки лет. Объемы тех отделов мозга, которые «заведуют» слуховыми функциями, у него в десятки (!) раз больше, чем у человека (при том, что общий объем мозга примерно одинаков).

Дельфин способен воспринимать частоты звуковых колебаний в 10 раз выше (до 150 кГц), чем человек (до 15–18 кГц), и слышит звуки, мощность которых в 10–30 раз ниже, чем у звуков, доступных слуху человека.

Каким бы хорошим ни было зрение дельфина, его возможности ограничены из-за невысокой прозрачности воды. Поэтому основные сведения об окружающей обстановке дельфин получает с помощью слуха. При этом он использует активную эхолокацию: слушает эхо, которое создается при отражении звуков, издающихся им, от окружающих предметов. Эхо дает ему точную информацию не только о том, где находятся предметы, но и об их размерах, форме, материале. Другими словами, с помощью слуха дельфин воспринимает окружающий мир не хуже, или даже лучше, чем с помощью зрения.

Слух человека позволяет различать интервалы времени примерно от одной сотой секунды (10 мс). Дельфины же различают интервалы в десятитысячные доли секунды (0,1–0,3 мс).

Два коротких звуковых импульса отличаются друг от друга, если интервал между ними составляет лишь 0,2–0,3 мс (у человека – около 1 мс). Пульсации громкости звука вызывают ответы, когда их частота приближается к 2 кГц (у человека – 50–70 Гц).

Существуют и другие мощные природные сонары – это летучие мыши. Природа наградила их способностью издавать звуки с частотой колебаний выше 20 000 Гц, то есть ультразвуки, недоступные слуху человека. Локатор летучих мышей высокоточный, надежный и ультраминиатюрний. Он всегда находится в рабочем состоянии и во много раз более эффективен, чем локационные системы, созданные человеком. С помощью такого ультразвукового «видения» летучие мыши обнаруживают в темноте натянутую проволоку диаметром 0,12—0,50 мм, улавливают эхо в 2000 раз слабее посылаемого сигнала. На фоне множества звуковых помех они могут выделять звук в необходимом им диапазоне.

Летучие мыши издают и воспринимают звуки с частотой 50 000—60 000 Гц. Этим и объясняется их способность избегать столкновения с предметами даже при отсутствии зрения.

У летучих мышей ультразвуки обычно возникают в гортани, по строению напоминающей обычный свисток. Выдыхаемый из легких воздух вихрем проносится через нее и с такой силой вырывается наружу, словно он выброшен взрывом.

Давление воздуха, проносящегося через гортань, вдвое больше, чем в паровом котле! Более того, образуемые звуки очень громкие: если бы мы их улавливали, то воспринимали бы, как рев двигателя реактивного истребителя на близком расстоянии!

Не глохнут летучие мыши потому, что у них есть мышцы, которые закрывают уши в момент посылания разведывательных ультразвуков. Безопасность ушей гарантируется совершенством их конструкции: при максимальной частоте следования зондирующих импульсов – 250 в секунду – заслонка в ухе летучей мыши успевает открываться и закрываться 500 раз в секунду.

Поскольку скорость звука значительно превышает скорость движения даже быстрокрылых птиц, эхолокацией можно пользоваться и во время полета. Самым совершенным локатором обладают летучие мыши, развивающие во время охоты большую скорость, постоянно выполняя в воздухе фигуры высшего пилотажа. О качестве «локаторного» слуха свидетельствуют результаты охоты: эти маленькие хищники уже за 15 минут охоты на комаров, мошек и москитов увеличивают свой вес на 10 процентов. «Навигационный прибор» настолько точен, что в состоянии запеленговать микроскопически маленький предмет диаметром всего 0,1 миллиметра.

Дональд Гриффин, исследователь эхолокаторов летучих мышей (кстати, именно он дал это название), считает, что если бы не эхолот, летучая мышь, даже всю ночь летая с открытым ртом, поймала бы по закону вероятности одного-единственного комара…

Сонары есть и у других видов животных. Например, кашалоты, используют ультразвук для поиска скоплений глубоководных кальмаров. Сонар кашалота – это своеобразная «дальнобойная пушка», имеющая длину до 5 м и занимающая почти треть тела животного.

Эхолокация обнаружена у птиц гуахаро, живущих в Америке. Их сонары менее совершенны, чем у летучих мышей и дельфинов. Они работают на относительно низких частотах, а именно в интервале от 1500 до 2500 Гц. Поэтому гуахаро не замечают в темноте объектов, имеющих небольшие размеры. В пещерах, где живут гуахаро, очень шумно. Птицы издают зловещие пронзительные крики, напоминающие плач и стоны, которые почти невыносимы для непривычного уха.

Эхолокацией пользуются и стрижи-саланганы, живущие в Индонезии и на островах Тихого океана. У разных видов саланганов сонары работают на разных частотах: от 2000 до 7000 Гц. Интересно, что, когда птица сидит, ее эхолокационный аппарат не работает; локационные импульсы посылаются только в полете (при взмахивании крыльями). Не работает сонар саланганов и при свете.

Применение ультразвука в технике и медицине

Впервые идея практического использования ультразвука возникла в первой половине ХХ в. в связи с разработкой методов и приборов для обнаружения в глубине моря различных объектов: подводных лодок, рифов, подводных частей айсбергов и т. д. Это было вызвано прежде всего гибелью в 1912 г. суперлайнера «Титаник» и участием подводных лодок в военных операциях во время Первой мировой войны.

На практике для получения ультразвука применяют электромеханические генераторы ультразвука, действие которых основано на свойстве некоторых материалов изменять свои размеры под действием магнитного или электрического поля, создавая при этом звуки высокой частоты.

Благодаря большой частоте ультразвук обладает особыми свойствами. Он сильно поглощается газами и слабо – жидкостями. В жидкости под воздействием ультразвука образуются пустоты в виде мелких пузырьков с кратковременным возрастанием давления внутри них. Кроме того, ультразвуковые волны ускоряют ход процессов диффузии (взаимопроникновения двух сред друг в друга), существенно влияют на растворимость вещества и в целом на ход химических реакций.

Эти свойства ультразвука и особенности его взаимодействия со средой обусловливают его широкое техническое и медицинское применение. Сфера использования ультразвука очень обширна.

Так, широко известен метод гидролокации с помощью ультразвука. Без этого невозможно даже представить себе современное мореплавание. Пучок ультразвукового излучения можно сделать точнонаправленным и по отраженному от цели сигналу (эхо-сигналу) определить направление на эту цель. Измеряя время прохождения сигнала до цели и обратно, определяют расстояние до нее. Подобной эхолокацией пользуются не только для измерения глубины океана и исследования рельефа морского дна, но и для поиска там посторонних предметов.

Современные эхолоты устроены так, что на специальной шкале загорается неоновая лампочка в соответствующей глубине моря под кораблем точке. Эхолот не только предупреждает о наличии скал и мелей, но и позволяет определить местонахождение корабля.

Облучение ультразвуком расплавленных металлов и сплавов позволяет получить более однородную структуру из мелких кристаллов. Это способствует также удалению из них газов, что повышает качество материалов. Ультразвук используют при закаливании сплавов, пайке и сверлении.

С помощью ультразвука можно дробить примеси и неоднородности в веществах. Он помогает также изготовить однородные жидкости в тех случаях, когда простым смешиванием это сделать невозможно (изготовление эмульсий и суспензий).

Важной областью применения ультразвука является так называемый неразрушающий контроль или ультразвуковая дефектоскопия. С помощью ультразвука определяют дефекты (трещины, пустоты, шлаковые примеси и т. д.) в глубине деталей и установок. Дефектоскопы обнаруживают внутренние расслоения и полости размерами в доли миллиметра.

С помощью ультразвука врачи и диагностики проводят обследование больных органов человека. Ультразвуковое излучение (в небольших дозах!) применяется в акушерской практике, когда обследуют женщину – будущую мать и ее еще не родившегося ребенка.

Обнаружено, что ультразвук оказывает разрушающее действие на определенные виды бактерий, что тоже нашло свое применение в медицине и бактериологии.

Оценка влияния звуковых волн на поведение животных

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Подготовительный этап:

Выявление потребности и формулировка проблем

Мы заметили, что у многих людей (в том числе меня) под конец какого либо шумного мероприятия начинает болеть голова, может ухудшаться настроение. Нам стало интересно узнать, от чего так происходит. Также у нас возник вопрос: на все ли живые организмы может воздействовать звуковая волна?

1.2 Цель и задачи

Целью проекта является изучение и влияние звуковых волн на поведение животных.

Задачи:

1)Выяснить, что такое звуковые волны

2) Понять, как они влияют на живые организмы

3)Провести опыт в ходе, которого узнаем влияние звуковых волн на поведение животных

1.3 Актуальность

Звук прибоя, пение птиц, шелест листвы и еще разные звуки всегда нравились многим. Они успокаивают и в какой-то степени снимают стресс.  Но естественные звучания голосов природы становятся все более редкими, исчезают совсем или заглушаются промышленными транспортными и другими шумами. Звуковых колебаний становится все больше и они все сильнее влияют на окружающий мир.

1.4 Методы исследования

1. Наблюдение

2. Эксперимент

3. Опрос

1.5 Основные понятия

Звуковые волны —это передающиеся в пространстве механические колебания молекул вещества.

источники звука –  предметы, которые колеблются, т.е. дрожат или вибрируют.

Звук– это упругие волны распространяющиеся в среде, которые невидимы, но воспринимаемые человеческим ухом. (Частота звуковых волн лежит в интервале от 16 Гц до 20000 Гц. Звук, как и свет, является источником информации, и в этом главное его значение.

2.Основная часть

2.1 Изучение влияния на растение

Влияние музыки на растения было отмечено ещё в древности. Так, в индийских сказаниях упоминается, что, когда бог Кришна играл на арфе, розы раскрывались прямо на глазах изумлённых слушателей.

Но только в XX веке доказательства влияния музыки на растения были получены в результате опытов, проведённых в строго контролируемых условиях независимыми исследователями из разных стран.

2.1.1 Изучение проведённых опытов у разных ученых

Первые научные опыты по влиянию звуков музыкальных инструментов на рост растений были поставлены в 1917 году индийским ученым Д. Босом. Он установил, что проигрывание скрипичной музыки вызывает у растений довольно четко выраженную реакцию

Исследования проводимые в США:

70-ые годы: Дороти Ретеллек проведена целая серия экспериментов относительно влияния музыки на растения, в результате которых выявлены закономерности, связанные с дозами звукового воздействия на растения, а также с конкретными видами воздействующей музыки. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПРОСЛУШИВАНИЯ МУЗЫКИ ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ!

Три подопытных группы растений содержались в одинаковых условиях, при этом первая группа не «озвучивалась» музыкой, вторая слушала музыку в течение 3 часов ежедневно, третья – в течение 8 часов ежедневно. В итоге растения из второй группы выросли значительно больше, чем растения первой, контрольной группы, а вот те растения, которые были вынуждены прослушивать музыку по восемь часов в сутки, погибли в течение двух недельсначала эксперимента.
Исследования, проводимые в Голландии:

В Голландии получено подтверждение выводов Дороти Ретеллек относительно негативного влияния рок-музыки. Три расположенных рядом поля были засеяны семенами одного происхождения, а затем «озвучивались» соответственно классической, фольклорной и рок-музыкой. Через некоторое время на третьем поле растения либо поникли, либо пропали вовсе.

Таким образом, влияние музыки на растения, интуитивно подозреваемое ранее, в настоящее время научно доказано. На основе научных данных и на волне интереса в продаже появились различные устройства, в большей или меньшей степени научные и призванные увеличить урожай и улучшить состояние растений.

Например, во Франции пользуются популярностью «суперурожайные» CD-диски с записями специально отобранных произведений классической музыки. В Америке включаются тематические аудиозаписи для целенаправленного воздействия на растения (увеличения размеров, повышения количества завязей и так далее), в Китае в теплицах давно устанавливают «звукочастотные генераторы», которые передают разные звуковые волны, способствующие активизации процессов фотосинтеза и стимулирующие рост растений с учётом «вкуса» конкретного сорта  растения.

2.2 Изучение влияния звуковых волн на поведение животных

Животные слышат музыку иначе, чем люди. Их слуховой аппарат, в отличие от человеческого, воспринимает очень высокие звуковые частоты. Это, кстати, используется при дрессировке: с животными работают с помощью специальных высокочастотных свистков. Как слышат музыку животные – вопрос до сих пор открытый. К сожалению, глобальных исследований в этой области до сих пор не проводилось.

Музыка оказывает положительное влияние на здоровье животного в стрессовом контексте (в ветеринарной больнице, на скотобойне, в доильном зале, питомнике и зоологических парках). Музыка также может быть использована для увеличения производства в сельском хозяйстве.

Очень интересно также то, что животные могут фактически определять ритмы и даже сходства между песнями и мелодиями. Одно исследование показало, что лошади могут синхронизировать свой темп с ритмом музыки, играющей на заднем плане, как это могут делать и морские львы. Это означает, что музыкальный эффект на животных проявляется намного глубже, чем кажется обычному человеку
2.2.1 Изучение проведённых опытов у разных ученых

Николай Непомнящий предположил, что для животных музыка – это не мелодия, а сочетание звуков. Среди них они выделяют определенные сигналы, которые могут понравиться или не понравиться животным. Даже название вкусной еды может звучать для собаки или кошки, как музыка. Он постарался выделить ряд исполнителей и композиторов, которые особенно нравятся нашим питомцам. Из композиторов ими благосклонно воспринимаются Моцарт, Гендель, Бах, Бетховен, Шуман. Любимыми исполнителями неожиданно стали Джон Леннон и Боб Дилан. Авангард и джаз животные не приемлют категорически: начинают поджимать хвост, прятаться по углам, скулить и мяукать.

Интересные опыты с крысами провели исследователи из Техасского университета (США).

Новорожденным крысятам в течение 2-х месяцев ежедневно предлагали слушать разные категории звуков. Одна группа крысят слушала только музыку Моцарта, другая — лишь современную музыку, третья группа ежедневно внимала шуму вентилятора.

После такого 2-месячного музыкального «воспитания» крысят поместили в специальную клетку с клавишами на полу. Становясь на разные клавиши, крысята могли «заказывать» любую музыку или шум. Оказалось, большинство предпочли Моцарта, немногие — современную музыку, но никто не пожелал слушать вентилятор. 

В финском городе Котка обнаружили очень низкое качество мяса.

И оказалось, что рядом с бойней поселилась рок-группа. Она, репетируя, включала динамики на полную мощность, отчего буренки были в шоке. В страхе таком, что давали,  прогорклое молоко и,  мясо у них наполнялось биохимическими соединениями, которые выделяются при стрессе, и качество его было крайне низким.

2.3 Изучение влияния на человека

Музыкальный звук — это звук с ярко выраженной частотной характеристикой, основу которого составляет гармоническое колебание определенной частоты, сопровождаемое обертонами. В нашем восприятии музыкальные звуки вызывают чувство пространства и имеют такие свойства, как высота, тембр, сила и длительность. Самым выразительным свойством музыкального звука является его сила. Что же происходит в воздушной волне при изменении силы звука?  Мы знаем, что звуковая волна складывается из уплотнений и разрежений. Так вот, чем громче звук, тем, плотнее уплотнения, т.е. увеличивается амплитуда колебаний. Следовательно, громкость звука зависит от амплитуды и частоты колебаний в звуковой волне. Наиболее чувствительны наши органы слуха к частотам в диапазоне от 700 до 6000 Гц.

Человек слышит звук с частотой от 16 Гц до 20 000Ггц. Физическое понятие о звуке охватывает как слышимые, так и неслышимые звуки. Звук с частотой ниже 16 Гц

называется инфразвуком, выше 20 000 Гц — ультразвуком; самые высокочастотные упругие волны в диапазоне от 109 до 1012—1013 Гц относят к гиперзвуку.

Шкала шумов (уровни звука, децибел), в таблице Децибел

дБ	Характеристика	Источники звука
0-5	Ничего не слышно	Зимний лес в безветренную погоду
10-15	Почти не слышно	Тихий шелест листьев
20-25	Едва слышно, тихо	Шепот человека
30	Тихо	Тиканье настенных часов
35-45	Довольно слышно	Приглушенный разговор, обычная речь.
50-55	Отчётливо слышно	Разговор, пишущая машинка
60-75	Шумно	Громкий разговор, крик и смех
80-90	Очень шумно	Крик, мотоцикл с глушителем, грузовой железнодорожный вагон,
95	Очень шумно	Вагон метро (в 7 метрах снаружи или внутри вагона) оркестр, вагон метро (прерывисто), раскаты грома, вертолёт
100-115	Крайне шумно	Максимально допустимое звуковое давление для наушников плеера
120-125	Почти невыносимо	Отбойный молоток, концерт рок-музыки
130-160	Болевой порог	Самолёт на старте, старт ракеты, ударная волна от сверхзвукового самолёта
180-200	Смертельный уровень	Шумовое оружие

Экспериментальная работа.

Так же мы провели экспериментальную работу, где мы включали разные звуки животным. Вот что у нас получилось:

1. Звучит инфразвук

Животные	Данные эксперимента Реакция
40 гц	60 гц	80 гц	90 гц
Собака	сильная	сильная	испуг	агрессия
Кошка	сильная	испуг	сильный испуг	убежала
Ежик	слабая	сильная	сильная	агрессия
Рыбка	нет	слабая	слабая	сильная

Вывод: на основании данных эксперимента мы выяснили, что резкий звук оказывает негативное влияние на состояние животных.

1. Звучит рок музыка.

Животные	Данные эксперимента Реакция
Минимальная громкость	Средняя громкость	Высокая громкость	Максимальная громкость
Собака	испуг	дезориентация	агрессия	убежала
Кошка	испуг	дезориентация	агрессия	убежала
Ежик	слабая	сильная	испуг	агрессия
Рыбка	нет	слабая	слабая	сильная

Вывод: на основании данных эксперимента делаем вывод, что при прослушивании рок-музыки, уровень звука которой приближается к 120 ДБ животные становятся беспокойными, перестают есть.

Рок-звук сопровождается мощным давлением сверхнизких частот, 15-30 Гц и способен вызвать у человека экстаз. Случается, что переизбыток высоких или низких частот серьёзно травмирует мозг, при долгом прослушивании рок приводит к звуковым ожогам, потере слуха и памяти.  Звуковая зависимость действует на умение ориентироваться.

2.4 Проведение опроса и его результат

Опрос проводился среди людей разных возрастов как дети 8 лет так и взрослые. В опросе учувствовало около 100 человек.

1 вопрос: любите ли вы слушать громко музыку или громко включать телевизор?

58 человек ответили, да

42 человека ответили нет

2 вопрос: Примерно на какой громкости вы включаете звук ?

24 человека включают звук на 100%-90%

32 человека включают звук на 80%-60%

32 человека включают музыку на50%-30%

13 человек включают звук ниже 30%

13 человек включают звук ниже 30%

3 вопрос: Мешают ли вам посторонние звуки при выполнении домашнего задания?

23 человека ответили что очень сильно мешают

46 человек ответили что в зависимости от того какой шум и когда он происходит 32 человека

ответили что совсем не мешает

4 вопрос: Как вы чувствуете себя на уроке где было шумно?

20 человек чувствует себя отлично

35 человек чувствуют себя нормально

47 человек чувствуют себя плохо

5 вопрос: часто ли вы слушаете спокойную музыку ?

22 человека слушают часто

34 человека слушают иногда

21 человек слушают редко

26 человек вообще не слушают

3.Заключительная часть

В результате цель, поставленная в начале работы, была достигнута. Мы дали оценку влияния звуковых волн на поведение животных.

• шум – явление всепроникающее и вредно отражается на поведении животных;

• путем контроля уровня шума необходимо бороться с вредными влияниями (раздражительностью, нервозностью, забывчивостью, ухудшением интеллектуальной

деятельности);.

Рекомендации:

Можно увеличить скорость роста сельскохозяйственных растений и животных с помощью музыки, а именно классической.

 В школах, домах, офисах, где играет классическая музыка, увеличивается трудоспособность и настроение людей.

Лучше не слушать Рок-музыку там, где много растений и животных.

Наш земной мир соткан из совершенства и несовершенства. Каждый человек волен выбирать, что ему ближе. И, всё же, чтобы уберечь себя и нашу Землю от разрушения, нужно наполнять окружающий мир прекрасным с помощью живописи, музыки, и других видов искусства. И гармоничная музыка явится особой панацеей от многих бед, ибо её звуки, проникающие всюду, способны сделать мир прекрасней, а человека – совершенней. Один древний мыслитель говорил: «Слушать прекрасное и видеть Прекрасное – значит улучшаться».

Литература:

Аргунов П. П. Гидроэлектростанции / П.П. Аргунов. М.: Политиздат, 1989.

Бернштейн Л. Б. Приливные электростанции в современной энергетике / Л.Б. Бернштейн. М.:Народное образование, 2006.

Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции / В.Я. Рыжкин. М.: Выбор — Принт, 2008.

Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции / Т.Х. Маргулова, Л.А. Подушко. — М.: Энергоиздат, 2011.

Просмотров работы: 81