عندما ينقض الخفاش في سماء الليل، فإنه يصدر نداءات عالية التردد ويستمع إلى صدى الموجات الصوتية للتنقل في الغابة المظلمة. قد تكون هذه التغريدات أعلى من نطاق السمع لدى معظم الحيوانات، ولكنها ليست كذلك عثة الشمع الأكبر، والتي يمكنها سماع ترددات تصل إلى 300 كيلو هرتز – حوالي 15 مرة أكبر من النطاق العلوي للآذان البشرية. عندما تستشعر الفراشة نداء الخفاش، تعرف أن المفترس يقترب منها، وتبتعد عن الطريق في الوقت المناسب.

كثيرا ما يُستشهد بكل من الخفافيش وفراشات الشمع الكبيرة على أنها تمتلك بعضًا من أفضل الآذان في العالم. ولكن ما هي الحيوانات التي تتمتع حقًا بأفضل السمع؟

وقال “ما هو” الأفضل “هو دائما نسبي”. كريستين كوبل، أستاذ فسيولوجيا القوقعة السمعية وجذع الدماغ السمعي في جامعة أولدنبورغ في ألمانيا. وقال كوبل لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني إن الحساسية، والقدرة على التمييز بين الأصوات المتشابهة، والقدرة على تحديد موقع الأصوات، كلها عوامل مختلفة تخلق حاسة السمع لدى الحيوان. عوامل مثل هذه تجعل من الصعب تصنيف سمع الحيوانات. ومع ذلك، هناك بعض النقاط البارزة الرئيسية.

السمع لتحديد الفريسة: البوم

عندما يتعلق الأمر بالأنظمة السمعية لدى الحيوانات، فإن كوبل من أشد المعجبين بالحظائر البوم (هذه الألبومات).

وقالت: “لقد عملت على بومة الحظيرة، لذا فهي على رأس قائمتي”. “لقد تم تشكيل نظامه السمعي بالكامل من خلال عادات الصيد الليلية والقدرة على تحديد موقع الفريسة بدقة من خلال الاستماع.”

تصطاد البوم في الليل، لذلك تستخدم سمعها فائق الحساسية لتعزيز قدرتها على الرؤية في ظروف الإضاءة المنخفضة. يمكنهم اكتشاف حفيف الفأر وهو يركض تحت طبقات سميكة من الثلج أو أوراق الشجر وتحديد فريسته بسرعة.

تحقق البوم هذا من خلال بعض التعديلات الرئيسية. أولاً، يشكل الريش الموجود حول وجوههم شكل طبق، مما يساعد على توجيه الموجات الصوتية إلى آذانهم. كما أن أذنيهما اليمنى واليسرى على ارتفاعات مختلفة قليلاً، مما يعني أن الموجات الصوتية تصل إلى الأذنين في أوقات مختلفة قليلاً. يمكن للبوم استخدام هذا الاختلاف البسيط في الصوت المكتشف بين أذنيه اليسرى واليمنى حساب موقع الصوت.

متعلق ب: ما هو الحيوان الذي لديه أكبر أذنين؟

السمع لرسم خريطة العالم: الخفافيش والدلافين

بينما تعيش الخفافيش والدلافين في بيئات مختلفة تمامًا، تشترك الخفافيش والدلافين في سمة واحدة مثيرة للإعجاب: القدرة على تحديد الموقع بالصدى.

قال: “أنا أحب آذان الدلافين والخفافيش، لأنهم لا يلتقطون الصوت ويعالجونه فحسب، بل يستخدمونه في التصوير النشط لبيئاتهم”. سلاسل دارلين، باحث فخري في معهد وودز هول لعلوم المحيطات.

يتضمن تحديد الموقع بالصدى إنتاج صوت يرتد عن الأشياء الموجودة في البيئة ثم الاستماع إلى الموجات الصوتية العائدة. من خلال هذه الطريقة، يمكن للدلافين وبعض أنواع الخفافيش إنشاء كائن حي الخريطة الذهنية لمحيطهم باستخدام الصوت. وقال كيتن إن السونار يعتمد على نفس التقنية، لكن تحديد الموقع بالصدى للدولفين والخفافيش أكثر تقدما من التكنولوجيا التي صنعها الإنسان.

وقالت كيتن عن بحثها عن الدلافين: “إننا نتفاجأ دائمًا بالتعقيد، ومدى تعقيد ما يمكنهم فعله بالصوت”.

تمتلك الخفافيش ميزتين تساعدان في دعم تحديد الموقع بالصدى. أولاً، تساعد آذانهم الخارجية الكبيرة على جمع الموجات الصوتية. ثانيًا، إن الهياكل الموجودة في أدمغتهم التي تعالج المعلومات السمعية ضخمة – على غرار كيفية تخصيص جزء كبير من الدماغ البشري للمعالجة البصرية.

تحتاج الدلافين إلى قدر كبير من القدرات العقلية لتحديد الموقع بالصدى، حيث أن عصبها السمعي هو الذي يدور حولها سميكة مرتين أو ثلاث مرات مثل العديد من الثدييات البرية، لكن آذانها تعمل بشكل مختلف قليلاً عن آذان الحيوانات البرية مثل الخفافيش. وذلك لأن فتحات الأذن الخارجية للدلافين هي مجرد ثقوب صغيرة، ولا يبدو أنها تلعب دورًا كبيرًا في توصيل الصوت. بدلا من ذلك، من المرجح أن تستخدم الدلافين رواسب الدهون حول الفك للكشف عن الموجات الصوتية التي تنتقل عبر الماء.

كلاهما الخفافيش و الدلافين لديهم أيضًا آليات خاصة في أذنهم تساعد في إلغاء ضجيج مكالمات تحديد الموقع بالصدى الخاصة بهم حتى لا يصابوا بالصمم بسبب أصواتهم.

السمع فوق وتحت الماء: Pinnipeds

براندون ساوثهوليعتقد، الرئيس وكبير العلماء في شركة Southall Environmental Associates، أن تاج أفضل السمع يجب أن يذهب إلى مجموعة من الحيوانات التي غالبًا ما يتم التغاضي عنها: وهي ذوات الأقدام، والتي تشمل الفقمات والفظ وأسود البحر.

وقال ساوثهول: “إنهم يفعلون الشيء شبه المستحيل وهو الاضطرار إلى السماع فوق الماء وتحته”.

يمتلك كل حيوان نظامًا سمعيًا يتكيف مع البيئة التي يقضي فيها معظم وقته. فكر في أنه عندما تغمر رأسك تحت الماء، يصبح الصوت مكتومًا ومشوهًا ويصعب تحديده. وذلك لأن آذاننا مصممة لرصد الموجات الصوتية التي تنتقل عبر الهواء، وبالتالي فإن الموجات الصوتية التي تنتقل عبر الماء تبدو مشوهة وغريبة بالنسبة لنا. الأمر نفسه ينطبق على الحيوانات البحرية، فآذانها مصممة لرصد الموجات الصوتية التي تنتقل عبر الماء.

وقال ساوثهول: “إذا أخذت دولفيناً ووضعته في الهواء، فهو أصم فعلياً وليس لديه اتجاه”.

ولكن نظرًا لأن زعنفيات الأقدام تصطاد في المحيط وتتزاوج وتربي صغارها على الأرض، فإنها تحتاج إلى السمع جيدًا سواء على الأرض أو في الماء. في الواقع، قال ساوثهول، يمكن لبعض زعنفيات الأقدام أن تسمع تقريبًا مثل البوم على الأرض، ويمكن لبعضها أن تسمع تقريبًا مثل الدلافين تحت الماء. أثناء العمل في الميدان، شاهد ساوثهول تفاعل الفقمات مع صوت تساقط الثلوج على مسافة تصل إلى ميل واحد (1.6 كيلومتر).

لكي تسمع جيدًا سواء على الأرض أو في الماء، تستخدم ذوات الأقدام آلية فريدة من نوعها: فهي تملأ المساحة الفارغة في آذانها الوسطى بالدم أثناء السباحة. وهذا يسمح للموجات الصوتية تحت الماء بمواصلة السفر عبر السائل الموجود في الأذن الوسطى، مما يقلل من أي تشويه للصوت. عندما تعود الفقمات إلى الأرض، تمتلئ آذانها بالهواء مرة أخرى، مما يسمح لها بسماع الموجات الصوتية التي تنتقل عبر الهواء.

قال ساوثهول: “إنه أمر مذهل”.