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Bioakustik ist ein interdisziplinäres Wissenschaft im Zwischenbereich der Disziplinen Biologie und Akustik. In der Regel befasst sich die Forschung mit der Produktion, Verbreitung und Rezeption von Klängen durch Tiere (einschließlich der Mann). Dies bedeutet, dass die Physiologie und der Anatomie Studium der Organe die Klänge erzeugen, empfangen und verarbeiten und das Medium, durch das sich der Klang ausbreitet. Dies gibt einen Einblick in die evolutionär Entwicklung von Organismen, die Schall verwenden.
Die Begriffe Unterwasserakustik und Fischereiakustik werden verwendet, um die Erzeugung von Geräuschen durch Unterwasserorganismen zu untersuchen. Diese Forschung hat praktische Anwendungen wie Sonar, Echolot und die Schätzung der Fischbestandsgröße in Bezug auf Biomasse.
Geschichte
Die Menschheit verwendet seit langem Tiergeräusche, um Tiere zu erkennen. Die Bioakustik als Wissenschaft begann 1925 mit der Forschung der Slowenisch Biologe Ivan Regen. Er studierte Heuschrecken und Grillen und fand heraus, dass die Geräusche der Männchen von Stridulation sollten Weibchen anlocken. Diese reagierten hauptsächlich auf den Ton (zB einen Lautsprecher) und nicht auf die Anwesenheit des Partners. Seine wichtigste Erkenntnis war dabei die Funktion des Hörorgans Insekten. Er arbeitete mit einer relativ groben Technologie zur Analyse von Geräuschen; im Laufe der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts kam es zu wesentlichen Verbesserungen, wie z Oszilloskop und der Digital Verarbeitung von Tonsignalen durch Computer.
Die bioakustische Forschung konzentriert sich nun auf die Beziehung zwischen Organismen und ihrer Akustik Umgebung und die Wirkung der Geräusche, die Menschen in ihnen verursachen, unter anderem der fast überall "akustische Lärm" des Verkehrs. Bioakustische Techniken werden auch als umweltfreundliche, nicht-invasive Methoden entwickelt, um Biodiversität in einem bestimmten Bereich zu bestimmen.
Instrumente und Methoden in der bioakustischen Forschung
Das einfache Hören und Aufnehmen ist immer noch eine der am häufigsten verwendeten Methoden in der Forschung. Über die Prozesse bei der Erzeugung, Verarbeitung und Interpretation von Tierstimmen ist wenig bekannt; Daher ist es wichtig, das Verhalten und die erzeugten Geräusche zu studieren, um dies zu erfahren.
Akustische Signale
Hydrophon, wird verwendet, wenn Unterwassergeräusche aufgenommen werden
Klangspektrum des Klangs der Buckelwal (Megaptera novaeangliae).
Ein erfahrener Beobachter kann Tiergeräusche verwenden, um Tiere zu erkennen und etwas über ihre Situation zu erfahren, z Gebiet oder deren Zustand. Dafür wird oft spezielles Equipment verwendet, weil es Frequenzbereich von Tiergeräuschen breit ist und Geräusche in anderen Medien wie Wasser aufgenommen werden müssen. Für Unterwassergeräusche, die Hydrophon benutzt. Vor dem Ultraschall und Infrasound sind spezielle Geräte wie die Vibrometer (für Infraschall) und zum Beispiel die Fledermausdetektor für Ultraschall. Darüber hinaus sind Computer und speziell entwickelte Software verwendet zum Speichern, Sortieren, Analysieren von Tönen und Berechnen Parameter für unter anderem die Intensität, Frequenz und Dauer des Schalls.
Sammlungen von Klangfragmenten, wie sie in Museen für Naturmuseen spielen eine wichtige Rolle in der systematisch Forschung. Außerdem ist es Citizen-Science-Projektxeno canto ein gutes Beispiel für eine solche Sammlung. Es wird immer mehr Software entwickelt, um durch diese großen Dateien zu navigieren und Kategorien zu unterscheiden und Muster zu erkennen („Data Mining“).
Erzeugung und Verarbeitung von Lauten bei Tieren
Bioakustische Forscher interessieren sich für die Anatomie und die Neurophysiologie der Organe, die die Klänge erzeugen, empfangen und verarbeiten. Dafür sind die Form, die Aktivität der beteiligten Muskeln und die Netzwerke von Nervenzellen abgebildet. Codierung der Aktionspotentiale ist in diesem Zusammenhang von großer Bedeutung. Dies ist die Erforschung ziemlich komplizierter Prozesse, bei denen es noch an Einsicht mangelt.
Darüber hinaus werden Prozesse auch mit einfachen Techniken wie dem Studium von Phonotaxis, die Bewegungen eines Organismus als Reaktion auf bestimmte Geräusche aufzeichnet. Dies gibt Aufschluss über die Empfindlichkeit des Hörorgans und die Fähigkeit, Geräusche zu filtern.
Biomasse-Schätzungen
Biomasseschätzungen werden verwendet, um die Größe von Fischbeständen oder anderen Unterwasserorganismen zu quantifizieren. Schallimpulse werden von der Sonargerät und reflektiert von Objekten mit einer anderen Dichte als Wasser. Diese reflektierten Schallimpulse werden gesammelt, weil sie Informationen über die Tiefe und Unterwasserobjekte liefern, wie sie in a Echolot. Ähnliche Signale geben aber auch Auskunft über Standort, Größe und Anzahl der Fische. Zu diesem Zweck wurden Geräte mit fortschrittlicher Hardware zum Senden und Empfangen dieser Signale und Software zur Analyse der empfangenen Signale entwickelt. Dieses Gerät wird bezeichnet als Fischfinder vermarktet und verwendet in der Angeln. Darüber hinaus wird dieses Instrumentarium weiterentwickelt und in der bioakustischen Forschung eingesetzt.
Tiergeräusche
Geräusche von Tieren fallen manchmal außerhalb der "gewöhnlichen" Definition von Geräuschen, wie sie Menschen kennen: Schallwellen, die sich durch die Luft bewegen und für den Menschen hörbar sind. Ohr. Grillen kommunizieren beispielsweise mit Geräuschen, die eine Frequenz von mehr als 100 kHz (KiloRev). Fledermäuse benutze auch Ultraschall vor dem Echoortung. Darüber hinaus gibt es Tiere, die verwenden Infrasound und haben dafür spezielle Organe. Elefanten Verwenden Sie beispielsweise Geräusche, die mit einer Frequenz von 15 Hz durch den Boden wandern. Es hat sich auch gezeigt, dass viele Insektenarten empfindlich auf ähnliche Geräusche reagieren, die durch den Boden wandern. Die meisten Tiergeräusche fallen jedoch in den Bereich des menschlichen Ohrs, 20 bis 20.000 Hz (=20 kHz). Dies ändert nichts an der Tatsache, dass die Variation sowohl der Tierlaute selbst als auch der Organe, mit denen sie erzeugt werden, sehr unterschiedlich sind.
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