蝙蝠的“回聲定位”功能是如何被發(fā)現(xiàn)的

盡管“耳聞不如眼見(jiàn)”已是眾所周知的事實(shí)，可有些生物卻仍然反其道而行之——用耳朵來(lái)代替眼睛。

1793年，一位意大利生理學(xué)家做了一個(gè)有趣的試驗(yàn)。他將灼瞎了雙眼的蝙蝠放到黑暗的房間里，發(fā)現(xiàn)蝙蝠仍然飛翔自如，與正常個(gè)體毫無(wú)區(qū)別。但如果把它們的雙耳堵住或者封閉住嘴巴，它們就會(huì)完全喪失探測(cè)能力，再也不能自由飛翔了。

當(dāng)時(shí)，這位生理學(xué)家猜測(cè)，很可能蝙蝠具有以耳“視”物的能力，所以才產(chǎn)生上面的結(jié)果。但遺憾的是，由于和當(dāng)時(shí)的常識(shí)差距太遠(yuǎn)，所以根本沒(méi)有人理會(huì)他。以后一位解剖學(xué)家提出，蝙蝠之所以能夠在失明條件下自由飛翔，其原因主要是由于運(yùn)動(dòng)時(shí)皮膚產(chǎn)生觸覺(jué)的緣故，至于觸覺(jué)究竟怎樣產(chǎn)生，如何感知物體，這位解剖學(xué)家也說(shuō)不清楚。

所以，能夠?qū)︱鹬i準(zhǔn)確作出解釋，已是發(fā)明檢測(cè)超聲波儀器以后的事了。20世紀(jì)30年代，哈佛大學(xué)的一位學(xué)生捕捉了一籠小棕黃蝙蝠，并將其放置在檢測(cè)高頻聲的儀器旁，發(fā)現(xiàn)儀器會(huì)發(fā)出“嗡嗡嗡”的響聲，說(shuō)明蝙蝠具有發(fā)放高頻聲波的能力。以后通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，證明蝙蝠不僅能發(fā)出超聲波，還能夠接收超聲波，在接收過(guò)程中，通過(guò)分析超聲的變化，能夠感知到某一物體是否在運(yùn)動(dòng)，以及如何運(yùn)動(dòng)等信息。這就是所謂的“回聲定位”術(shù)。

現(xiàn)在我們知道，在自然界中能夠施行“回聲定位”的動(dòng)物并不罕見(jiàn)，所有已經(jīng)研究過(guò)的小蝙蝠亞目800余個(gè)物種，幾乎全具備這個(gè)能力。它們能夠依靠發(fā)達(dá)的咽喉肌，快速收縮產(chǎn)生超聲波，然后由鼻孔或口傳出，定位的有效范圍大約為2米。由于超聲波具有方向性強(qiáng)、辨距精度高等特點(diǎn)，所以這些“空中盲漢”在跟蹤飛蛾時(shí)，動(dòng)作之敏捷、成功率之高，使得航天工程師都贊嘆不已。

除了蝙蝠，齒鯨是另一類使用“回聲定位”的動(dòng)物。它們的超聲波由鼻道發(fā)出，經(jīng)過(guò)頭骨的反射和鼻隆的聲透鏡作用射向目標(biāo)，回聲則通過(guò)下頜骨傳導(dǎo)到耳。由于水中光線的能見(jiàn)度較空氣中低，而聲波傳播速度卻高于空氣，因而利用聲波導(dǎo)航堪稱演化中的“聰明之舉”。

金絲燕是在山洞里筑巢的鳥類。由于洞穴既深又暗，生活在這里的飛鳥要探明環(huán)境、避開障礙物，單靠眼睛是不行的。在長(zhǎng)期演化中，金絲燕同樣學(xué)會(huì)了“回聲定位”術(shù)，不過(guò)需要指出的是，金絲燕只有在黑暗的環(huán)境中才使用“回聲定位器”以耳代目；而處于光亮環(huán)境中，則仍然依靠眼睛。所以確切地說(shuō)，它們實(shí)在是“兩全其美”的典范呢！

正是由于受到這些動(dòng)物“回聲定位”功能的啟發(fā)，人類發(fā)明了雷達(dá)。