ECHOLOTECHOLOT

Bei Delfinen und Fledermäusen

GliederungGliederung

• Einleitung: Was ist Echolot?Einleitung: Was ist Echolot?

• Echolot bei DelfinenEcholot bei Delfinen

• Echolot bei FledermäusenEcholot bei Fledermäusen

• ExperimentExperiment

• SchlussSchluss

Was ist Echolot?Was ist Echolot?

-Ultraschallwellen werden Ultraschallwellen werden ausgeschicktausgeschickt-Werden von Hindernissen Werden von Hindernissen zurückgeworfenzurückgeworfen-Bild entstehtBild entsteht-Anwendung z.B. bei Schiffen Anwendung z.B. bei Schiffen (Bestimmung der Meerestiefe)(Bestimmung der Meerestiefe)

Wozu soll Echolot gut sein?Wozu soll Echolot gut sein?

• Orientierung im trüben Wasser (Delfin) Orientierung im trüben Wasser (Delfin) oder in der Dunkelheit (Fledermaus)oder in der Dunkelheit (Fledermaus)

• Leichtes Aufspüren von NahrungLeichtes Aufspüren von Nahrung

• Aufspüren von HindernissenAufspüren von Hindernissen

• Auffinden von Artgenossen auf große Auffinden von Artgenossen auf große Distanz (Delfin)Distanz (Delfin)

DelfineDelfine• MeeressäugerMeeressäuger

• Leben in allen Weltmeeren, manche auch in FlüssenLeben in allen Weltmeeren, manche auch in Flüssen

• Nahrung: Fische, Krabben, TintenfischeNahrung: Fische, Krabben, Tintenfische

• Lebt in HerdenLebt in Herden

• Sind neugierig und zutraulichSind neugierig und zutraulich

• Zählen zu den klügsten TierenZählen zu den klügsten Tieren

Echolot bei DelfinenEcholot bei Delfinen

• Orientierung im trüben Wasser

• Schall ist im Wasser 4,7mal schneller

• Geringer Energieverlust der Schallwellen im Wasser

• Kommunikation der Delfine mit Echolot über mehrere Kilometer

2 verschiedene Lauttypen2 verschiedene Lauttypen

Langanhaltende Reintöne (Pfiffe)Langanhaltende Reintöne (Pfiffe)ImpulslauteImpulslaute

- KlicksKlicks

- Explosiv-Puls-LauteExplosiv-Puls-Laute

Langanhaltende Reintöne Langanhaltende Reintöne (Pfiffe)(Pfiffe)

• Dauern einige SekundenDauern einige Sekunden

• Frequenzbereich liegt bei 1000Hz - 4000HzFrequenzbereich liegt bei 1000Hz - 4000Hz

• Manche können wir Menschen hörenManche können wir Menschen hören

• Unser Hörbereich liegt zw. 20Hz und Unser Hörbereich liegt zw. 20Hz und 2000Hz2000Hz

ImpulslauteImpulslaute

KlicksKlicks

• Dauer ca. 150µ Dauer ca. 150µ SekundenSekunden

• Zw. 30kHz und Zw. 30kHz und 135kHz135kHz

• Bis zu 230dBBis zu 230dB

Explosiv-Puls-LauteExplosiv-Puls-Laute

• Schnelle KlickfolgenSchnelle Klickfolgen• Zw. 300Hz und 800HzZw. 300Hz und 800Hz• Klingt für uns Klingt für uns

Menschen wie Quaken Menschen wie Quaken oder Jaulenoder Jaulen

UltraschallerzeugungUltraschallerzeugung1. Kehlkopftheorie1. Kehlkopftheorie

2.Nasalsack-Theorie2.Nasalsack-Theorie

EcholotausbreitungEcholotausbreitung

Akustische MeeresverschmutzungAkustische Meeresverschmutzung

• Bohrinseln, Schiffsschrauben, Sprengungen Bohrinseln, Schiffsschrauben, Sprengungen und Sonarsysteme der US-Marine und Sonarsysteme der US-Marine

• Schallwellen treffen Echolot von Walen Schallwellen treffen Echolot von Walen und Delfinenund Delfinen

• Wale und Delfine bekommen gestörte und Wale und Delfine bekommen gestörte und falsche Signale zurück falsche Signale zurück

Sie verirren sichSie verirren sich

FledermäuseFledermäuse• Einzigen Säugetiere, so geschickt Einzigen Säugetiere, so geschickt wie Vögel fliegen könnenwie Vögel fliegen können• Haben Flughäute statt FedernHaben Flughäute statt Federn• Fressen Mücken, Maikäfer, Fressen Mücken, Maikäfer, Nachtfalter und FrüchteNachtfalter und Früchte• Gesellige TiereGesellige Tiere

• Jagen nachtsJagen nachts• Schlafen kopfüberSchlafen kopfüber• Über 100 FledermausartenÜber 100 Fledermausarten• Spannweite zw. 50cm – 150cmSpannweite zw. 50cm – 150cm• Bei uns gibt es 20 Arten, wie z.B.Bei uns gibt es 20 Arten, wie z.B. Hufeisennasen,Hufeisennasen, Abendsegler,Abendsegler, Mopsfledermaus,Mopsfledermaus, Zwergfledermaus,Zwergfledermaus, Wasserfledermaus,Wasserfledermaus, … …

Echolot bei FledermäusenEcholot bei Fledermäusen

•Hohe Peiltöne im Hohe Peiltöne im UltraschallbereichUltraschallbereich•Werden durch die Nase Werden durch die Nase ausgestoßenausgestoßen•Von Hindernissen (Beutetiere) Von Hindernissen (Beutetiere) zurückgeworfenzurückgeworfen•Größe, Struktur, Position und Größe, Struktur, Position und Flugrichtung kann ausfindig Flugrichtung kann ausfindig gemacht werdengemacht werden

Durch Echolot zum Durch Echolot zum präzisen Schallbildpräzisen Schallbildder Umgebungder Umgebung

2 verschiedene Ortungslaute2 verschiedene Ortungslaute

• FM-Laute FM-Laute ((frequency modulatedfrequency modulated) = frequenzmoduliertfrequenzmoduliert

• CF-Laute CF-Laute ((constant frequency) constant frequency) = konstantfrequent= konstantfrequent

CF-LauteCF-Laute

• konstante Frequenzkonstante Frequenz

• Dauert den ganzen Ruf Dauert den ganzen Ruf über anüber an

• Reiner Ton Reiner Ton (physikalisch (physikalisch betrachtet)betrachtet)

FM-LauteFM-Laute

• 1-5 Millisekunden 1-5 Millisekunden dauernder Peillautdauernder Peillaut

• Abfallende Frequenz Abfallende Frequenz (z.B. (z.B. von 80kHz auf 40kHz)von 80kHz auf 40kHz)

• Normalerweise 10 Rufe Normalerweise 10 Rufe pro Sekundepro Sekunde

• Für bessere Ortung jedoch Für bessere Ortung jedoch bis zu 100 Rufe pro bis zu 100 Rufe pro Sekunde Sekunde (bei Annäherung an (bei Annäherung an eine Beute)eine Beute)

ExperimentExperiment

Geräte/Material:Geräte/Material:- Dunkler Raum, in dem Drähte gespannt sindDunkler Raum, in dem Drähte gespannt sind- Verschiedene FledermausartenVerschiedene Fledermausarten

Durchführung und Beobachtungen:Durchführung und Beobachtungen:- Fledermäuse fliegen durch den RaumFledermäuse fliegen durch den Raum- Keine Fledermaus bleibt hängenKeine Fledermaus bleibt hängen- Orten sogar 0.05mm dicke DrähteOrten sogar 0.05mm dicke Drähte

Versuch:Versuch:- Fledermäuse fliegen eine Weile im RaumFledermäuse fliegen eine Weile im Raum- Platte wird senkrecht im Raum aufgestelltPlatte wird senkrecht im Raum aufgestelltBeobachtung:Beobachtung:- Fledermäuse knallen gegen die PlatteFledermäuse knallen gegen die PlatteErklärung:Erklärung:- Fledermäuse schalten in einer bekannten Fledermäuse schalten in einer bekannten

Umgebung ihr Echolot ausUmgebung ihr Echolot aus- Sparen dadurch Energie (proSparen dadurch Energie (pro Ortungsstrahl Ortungsstrahl

bis zu 100dB)bis zu 100dB)

QuellenQuellen

• WAS IST WAS Tessloff Verlag:WAS IST WAS Tessloff Verlag:

Tiere, wie sie sehen, hören und fühlenTiere, wie sie sehen, hören und fühlen

• WikipediaWikipedia

• www.wissen.dewww.wissen.de

• www.google.dewww.google.de