Deep into Infralyd

Infralyd er en lyd under rekkevidden av menneskelig hørsel. Frekvensen av lyd måles I Hertz ( Hz = sykluser per sekund) og infrasonisk rekkevidde inkluderer alle lyder under 20 Hz. Vil du teste din egen hørsel? Nedenfor er tre datagenererte rene toner. De fleste av dere vil høre 30 Hz-tonen, men for å høre 20 Hz, ved grensen for menneskelig hørsel, trenger du kanskje hodetelefoner/ørepropper!

Raske Fakta

• alle voksne elefanter kan gjøre infrasoniske samtaler.
• Elephant rumbles har vanligvis mange harmoniske-multipler av grunnfrekvensen – og mennesker kan høre disse hvis samtalen er høyt.
• Andre dyr som produserer infrasoniske samtaler inkluderer hval, neshorn, sjiraffer og alligatorer.
• Infralyd er også produsert av vulkanutbrudd, jordskjelv, skred, og kalving av isfjell.
• Menneskelige aktiviteter som produserer infralyd inkluderer rekvisitter av store skip, soniske lenser og vindturbiner.
• Infrasoniske samtaler kan reise lange avstander-selv over Atlanterhavet fra Sør-Amerika til Afrika i tilfelle av blåhvalen!

Hvordan fant vi ut at elefanter bruker infralyd?

oppdagelsen av infrasonisk kommunikasjon blant elefanter kom fra en anelse Katy Payne hadde mens han besøkte Washington Park Zoo I Portland, Oregon. Da Hun observerte De Asiatiske elefantene, Følte Katy en rystende vibrasjon i luften og antok at hun følte, i stedet for å høre, elefantene kommuniserer.

Videre arbeid i dyrehagen med William Langbauer Jr. og Elizabeth Thomas avslørte at elefanter faktisk gjorde infrasoniske samtaler (1). Dette ble senere bekreftet med avspillingseksperimenter på ville afrikanske elefanter i samarbeid Med Russel Charif, Lisa Rapaport og Ferrel Osborn (2). Det ble konkludert med at elefanter bruker sine kraftige, dype samtaler i langdistanse kommunikasjon for å koordinere gruppebevegelser og å finne individer i reproduktiv tilstand. Fascinerende observasjoner av elefanter i Den ekstremt tørre Regionen Namibia, Av Michael Garstang og kolleger, antyder at De kan bruke infralyd produsert av fjerne tordenvær for å finne vann i tørkeperioder (3).

Skogelefanter og infralyd

Avspillingseksperimenter på savannene I Øst-Afrika viste at savanneelefanter reagerte på hverandres vokaliseringer over avstander på 2 km, og Fordi Det er vanskelig å reprodusere elefantsamtaler så høyt som elefantene selv kan ringe, estimerte Langbauer, Payne og kolleger det faktiske deteksjonsområdet til å være 4 km (2). Dette betyr at en elefant rumble kunne nå familiemedlemmer hvor som helst i en 50 sq.km området rundt den som ringer!

timing, frekvens og kraft (lydstyrke eller amplitude) av elefantvokaliseringer viser seg å være viktig også. Utbredelsen av svært lavfrekvent lyd kan variere med atmosfæriske forhold, vindhastighet og retning, og egenskapene til bakken der elefantene står. I tillegg påvirkes deteksjon av samtaler av en mottaker av bakgrunnslyder i miljøet. På en typisk tørr sesong kveld i savannen en temperatur inversjon former som i hovedsak fungerer som et tak og spretter lydbølger ned mot bakken (og mottaker), potensielt øke lytteområdet av elefanter så mye som ti ganger-fra 30 kvm. km. ved middagstid til 300 kvm. km. på samme kveld (4). I lys av dette er det interessant at savanneelefanter gjør det meste av sine høye lavfrekvente samtaler i løpet av timene med best lydutbredelse (4). Vi vet ikke om dette er en medfødt eller opportunistisk respons på svingninger i størrelsen på deres kommunikasjonsområde, men i begge tilfeller er det klart at når området krymper og utvides, så gjør nettverket av potensielle medarbeidere og kamerater som kunne nås akustisk.

i skogen er det enda større utfordringer! I miljøet streifet av skog elefanter kan det ikke være så mye av et problem med forstyrrelser av vind på lydutbredelse, men tettheten og mangfoldet av andre akustisk aktive arter gir en veldig høy bakgrunn. Likevel, som vist i tegneserien nedenfor, reiser de lave frekvensene i elephant rumbles fortsatt langt gjennom skogen, selv om trærne kan være så tette at elefantene er umulige å se.

ELP nylig målt hvor godt skog elefant rumbles reise gjennom regnskogen I Sentral-Afrika. Vi brukte opptakene fra en akustisk array, spredt ut rundt en skogrydding i Gabon. Matrisen tillot oss å finne romlig hvor hver innspilt samtale ble produsert, og fra dette kunne vi beregne avstanden som samtalen måtte reise til hver av opptaksenhetene. Opptakere var forskjellige avstander fra hver samtale, og så ved å måle amplituden til samtalen på hver avstand kunne vi anslå hvor mye energi som gikk tapt da lyden reiste gjennom skogen.

vi estimerte mye mindre deteksjonsavstander for gjennomsnittlig rommel i dette regnskogmiljøet sammenlignet med savannen-bare ca 800 meter (ikke 4 kilometer). Men dette var nesten helt på grunn av det relativt høye nivået av bakgrunnsstøy som en elefant ville trenge å gjenkjenne rommelen. Når skogen var på sitt mest stille, kan det oppdages en rommel på avstander på mer enn 3 km. Dette har store implikasjoner for hvordan skogelefanter koordinerer samspill mellom undergrupper av familien og mellom potensielle partnere (5).

hvor forskjellig er dette funnet fra det som har blitt funnet med savanneelefanter? Muligens ikke så annerledes som det først ville vises. Eksperimenter i savannen ble for det meste utført under optimale miljøforhold med liten eller ingen vind. Og i motsetning til savannah-studiene, som brukte avspillingseksperimenter for å bestemme atferdsmessig om elefantene diskriminerte samtalen, måtte vi gjøre antagelser om elefantens hørselsfølsomhet, noe som aldri har blitt nøyaktig målt. Det er noen teoretiske grunner til å tro at dyr er veldig gode til å trekke ut akustiske signaler fra bakgrunnen, så skog elefanter kan gjøre mye bedre enn vi antok.