గబ్బిలాలు ఎకోలోకేషన్ శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి కలిసి స్వరాన్ని సర్దుకుంటాయి

అంతరాయాన్ని తగ్గించడానికి హార్స్‌షూ గబ్బిలాలు తమ సోనార్‌ను సమన్వయిస్తాయని అధ్యయనం వెల్లడించింది

Phys.org ద్వారా హైలైట్ చేయబడిన కొత్త peer-reviewed అధ్యయనం ప్రకారం, పెద్ద జపనీస్ హార్స్‌షూ గబ్బిలాలు ఒక కాలనీలో సమానమైన ఎకోలోకేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీల వైపు దారితీస్తూ, సంక్లిష్టమైన సెన్సింగ్ సమస్యను పరిష్కరిస్తున్నట్లు కనిపిస్తోంది. ఈ కనుగొనడం, గిరాకీగా ఉన్న శబ్ద వాతావరణాల్లో జంతువులు విశ్వసనీయమైన గ్రహణాన్ని ఎలా నిలుపుకుంటాయో విపులంగా చూపిస్తుంది, అలాగే ఇది జంతుశాస్త్రానికి మించిన ప్రభావాలను కూడా కలిగిస్తుంది. గబ్బిలాల సెన్సింగ్ దీర్ఘకాలంగా సోనార్ మరియు స్వయంచాలక రోబోటిక్స్ పనికి ప్రేరణనిచ్చినందున, ఈ అధ్యయనం జీవ వ్యవస్థలు ఇంజినీర్డ్ వ్యవస్థలకు ఎలా సమాచారాన్ని అందించగలవో చెప్పే మరో ఉదాహరణను జోడిస్తుంది.

ఎకోలోకేషన్ చేసే గబ్బిలాలు ఎదుర్కొనే సవాలు చెప్పడం సులభం కానీ దాన్ని అధిగమించడం కష్టం. ప్రతి గబ్బిలం అల్ట్రాసోనిక్ పిలుపులను పంపి, తిరిగి వచ్చే ఎకోలను విశ్లేషించి వస్తువులు ఎక్కడున్నాయో, అవి ఎంత పెద్దవిగా ఉండవచ్చో, కొన్ని సందర్భాల్లో అవి తగిన ఆహారమా కాదా అని నిర్ణయిస్తుంది. కానీ ఒక కాలనీలో, అనేక జంతువులు ఒకేసారి పిలుపులు ఇవ్వవచ్చు. సంకేతాలు ఒకదానితో ఒకటి మిళితమవుతాయి, ప్రతిఫలనలు కలిసిపోతాయి, అయినప్పటికీ ఆ జంతువు తన ఉపయోగకరమైన ఎకోను గందరగోళంగా ఉన్న శబ్ద దృశ్యంనుంచి వేరు చేయాల్సి ఉంటుంది. ఈ అధ్యయనంలోని ప్రధాన ఫలితం ఏమిటంటే, ఈ గబ్బిలాలు ఆ సమస్యను కేవలం సహించవు. బదులుగా, గ్రహణాన్ని మరింత స్థిరంగా చేసే విధంగా ఫ్రీక్వెన్సీలను సరిపోల్చడం ద్వారా దానిని పరిష్కరిస్తున్నట్లు కనిపిస్తోంది.

సాధారణ అంచనాకు భిన్నమైన వ్యూహం

ఈ వ్యాసం ఒక ఉపమానంతో ఆ కనుగొనడాన్ని వివరిస్తుంది: అనేక మంది వేర్వేరు రంగుల టార్చ్‌లతో చీకటి గుహను వెతుకుతున్నట్లయితే, ఏ ప్రతిబింబం ఏ మూలానికి చెందిందో చెప్పడం కష్టమవుతుంది. అందరూ అదే రంగును వాడితే, సంబంధిత మెరుపును గుర్తించడం సులభమవుతుంది. కొత్త పరిశోధన ప్రకారం, పెద్ద జపనీస్ హార్స్‌షూ గబ్బిలాలు ఇలాంటి వ్యూహాన్నే ఉపయోగిస్తున్నాయి. ఒక కాలనీలో, అవి అంతరాయాన్ని నివారించేందుకు మరియు తమ చుట్టూ ఉన్న వాతావరణాన్ని మరింత బాగా “చూడడానికి” తమ ఎకోలోకేషన్ పిలుపుల ఫ్రీక్వెన్సీలను సమన్వయం చేసుకుంటాయి.

ఈ నిర్ణయం ప్రత్యేకంగా కనిపిస్తుంది, ఎందుకంటే సాధారణ అనుభవబద్ధమైన అంచనా దీనికి విరుద్ధంగా ఉండవచ్చు. రేడియో వినియోగదారులు చానళ్లను మార్చినట్లే, జంతువులు ఓవర్‌ల్యాప్‌ను నివారించేందుకు తమ ఫ్రీక్వెన్సీలను వేరు చేసుకుంటాయని అనుకోవచ్చు. కానీ మూల వచనం ప్రకారం, ఈ జాతిలో, భేదం కంటే సారూప్యతే ఎకో ప్రవాహంలో కీలక సమాచారాన్ని గుర్తించడాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు. ఇది శబ్ద పర్యావరణ శాస్త్రంపై మరింత సూక్ష్మ దృశ్యాన్ని సూచిస్తుంది: విజయవంతమైన సెన్సింగ్ ఎప్పుడూ వ్యక్తిగత వేరుపాటు గురించే ఉండదు; కొన్నిసార్లు అది సమూహ నిర్మాణం గురించే ఉంటుంది.

ఈ అధ్యయనం

Journal of Comparative Physiology A లో ప్రచురించబడింది, మరియు మూల వచనం ఇది పెద్ద జపనీస్ హార్స్‌షూ గబ్బిలం,

Rhinolophus nippon, కు సంబంధించినదని చెబుతుంది. అనేక గబ్బిలాలు ప్రధానంగా frequency-modulated పల్స్‌లపై ఆధారపడతాయి; అయితే ఈ జాతి frequency-modulated మరియు constant-frequency భాగాలు రెండూ కలిగిన పిలుపులను ఉపయోగిస్తుంది. ఆ తేడా ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే constant-frequency అంశాలు తిరిగి వచ్చే ఎకోల నుంచి ఈ గబ్బిలాలు సమాచారాన్ని ఎలా వెలికితీసుకుంటాయో అందులో కీలక పాత్ర వహిస్తాయి.

ఈ గబ్బిలాలు శబ్దంతో ఎలా “చూస్తాయి”

ఇచ్చిన వచనం ప్రకారం, హార్స్‌షూ గబ్బిలాలు తమ పిలుపుల ప్రతిఫలించిన constant-frequency భాగంలోని పరిమాణం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీలోని కాలానుగుణ మార్పులైన “glints” ద్వారా ఆహారాన్ని గుర్తించి, వర్గీకరిస్తాయి. ఫలితంగా, తిరిగి వచ్చే ఎకోలో గబ్బిలం అర్థం చేసుకోగల సున్నితమైన నమూనా ఉంటుంది. ఈ వ్యవస్థ ఎంతో నిపుణత కలిగినది; ఈ జాతికి acoustic fovea అని పిలిచే ప్రత్యేక శరీర లక్షణం కూడా ఉంది, ఇది చాలా సంకుచితమైన ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌కు అసాధారణంగా సున్నితంగా స్పందిస్తుంది.

ఆ కలయిక ఫ్రీక్వెన్సీ సరిపోలిక ఎందుకు ప్రయోజనకరమో వివరించడంలో సహాయపడుతుంది. జంతువులు సంకుచిత పరిధికి అధికంగా ట్యూన్ అయి, constant-frequency ఎకోలోని సూక్ష్మ నిర్మాణంపై ఆధారపడితే, పొరుగువారినుంచి గరిష్ఠ భేదాన్ని సాధించడంకన్నా ఆ పరిధిలో ఉపయోగకరమైన సంకేత పరిస్థితులను నిలుపుకోవడం మరింత ముఖ్యమవచ్చు. మూల వచనం సారాంశం ప్రకారం, ఒక కాలనీలో ఫ్రీక్వెన్సీలను సరిపోల్చడం అనేక ఓవర్‌ల్యాప్ అయ్యే సంకేతాల వల్ల కలిగే గందరగోళాన్ని తగ్గించి, గబ్బిలాలకు నిజంగా అవసరమైన ఎకో సమాచార స్పష్టతను కాపాడగలదని అధ్యయనం సూచిస్తోంది.

ఈ కనుగొనడం జంతు గ్రహణం తరచుగా మొత్తం వ్యవస్థ పరిష్కారాలపై ఆధారపడుతుందని గుర్తుచేస్తుంది. శరీర నిర్మాణం, ప్రవర్తన, మరియు భౌతిక వాతావరణం కలిసి పనిచేస్తాయి. acoustic fovea ఒక hardware అనువర్తనం, కాగా కాలనీ స్థాయి ఫ్రీక్వెన్సీ సరిపోలిక ఒక ప్రవర్తనా అంశం. రెండింటిలో ఏదీ ఒంటరిగా పూర్తి కథను చెప్పదు. కలిసి, ఒక జీవి మరియు ఒక సామాజిక సమూహం ఒక కఠినమైన సెన్సరీ పనిని ఆశ్చర్యకరమైన ఖచ్చితత్వంతో ఎలా నిర్వహిస్తాయో చూపిస్తాయి.

గబ్బిల జీవశాస్త్రానికి మించి ఈ పరిశోధన ఎందుకు ముఖ్యం

గబ్బిలాలు తమ సెన్సరీ నైపుణ్యానికి మించి పర్యావరణపరంగా ముఖ్యమైనవి. మూల వచనం వాటి పురుగుల నియంత్రణ, పరాగసంపర్కం, మరియు విత్తన వ్యాప్తిలోని పాత్రలను ప్రాధాన్యంగా ప్రస్తావిస్తుంది; ఇవన్నీ వాటిని అనేక పర్యావరణ వ్యవస్థల్లో కీలక పాత్రధారులుగా చేస్తాయి. గబ్బిలాలు ఎలా నావిగేట్ చేస్తాయో, ఆహారం వెతుకుతాయో అర్థం చేసుకోవడం కేవలం ఆసక్తి విషయం కాదు. ఇది ఈ జంతువులు ఎలా బతుకుతాయో, నివాసాలతో ఎలా పరస్పరం చేస్తాయో, వ్యవసాయం మరియు జీవ వైవిధ్యాన్ని ప్రభావితం చేసే సేవలను ఎలా అందిస్తాయో మరింత స్పష్టంగా అర్థం చేసుకోవడంలో సహాయపడుతుంది.

అయితే, ఎకోలోకేషన్ చేసే జంతువులు ఇంజినీరింగ్‌కు మోడళ్లుగా తరచూ పనిచేసినందున కూడా ఈ అధ్యయనం ముఖ్యమైంది. వావ్వాల వంటి జాతుల పరిశీలనల ద్వారా సోనార్ సాంకేతికాలు చాలా కాలంగా మెరుగుపరచబడుతున్నాయని, గబ్బిలాల సెన్సింగ్ వ్యూహాలు bio-inspired sensing technologies మరియు autonomous robotic systems లో పురోగతులకు ప్రేరణనిచ్చాయని వ్యాసం సూచిస్తుంది. ఆ సంబంధం ముఖ్యమైనది. శబ్దంతో నిండిన, గందరగోళమైన, లేదా తక్కువ దృశ్యమానత ఉన్న వాతావరణాల్లో పనిచేయాల్సిన యంత్రాలను నిర్మించే ఇంజినీర్లు, కాలనీల్లో ఈ గబ్బిలాలు ఎదుర్కొనే సమస్యతో సమానమైన సమస్యను తరచూ ఎదుర్కొంటారు: అనేక సంకేతాలు ఒకదానితో ఒకటి ఓవర్‌ల్యాప్ అయినప్పుడు సరైన సంకేతాన్ని ఎలా గుర్తించాలి?

కొత్త పని కొన్నిసార్లు వేరుచేయడంకన్నా సమన్వయం మెరుగ్గా పనిచేయగలదని సూచిస్తుంది. ఆచరణలో, అనేక స్వయంచాలక పరికరాలు ఒకదానితో ఒకటి పనితీరును దెబ్బతీయకుండా ఒకేసారి సెన్స్ చేయాల్సిన వ్యవస్థల్లో ఆ ఆలోచన ఉపయోగకరంగా ఉండవచ్చు. ప్రతి వేదిక ప్రత్యేకతను గరిష్ఠం చేయాలని అనుకోవడానికి బదులుగా, సెన్సింగ్ నిర్మాణం దాన్ని ఉపయోగించుకునేలా ఉంటే కొన్నిసార్లు నిర్మిత సరిపోలిక లాభం ఇస్తుంది. ఈ పరిశోధన నేరుగా ఇంజినీరింగ్ పరిష్కారాన్ని నిర్దేశించదు, కానీ డిజైనర్లకు అందుబాటులో ఉన్న జీవశాస్త్ర ఆధారిత వ్యూహాల పరిధిని విస్తరిస్తుంది.

పెద్ద చిత్రంలో ఇది ఏమి మార్చుతుంది

జంతు గ్రహణంపై అధ్యయనాలు, ముందు స్థిరంగా భావించిన ప్రవర్తన వాస్తవానికి సర్దుబాటు చేయగలిగినదీ, సందర్భానుసారమైనదీ అని చూపినప్పుడు రంగాన్ని ముందుకు నెడతాయి. ఈ పని దానిని ప్రత్యేకంగా సొగసైన రీతిలో చేస్తుంది. కాలనీ వాతావరణాల్లో ఎకోలోకేషన్ అనేది కేవలం ఒక వ్యక్తిగత చర్య అనేకసార్లు పునరావృతం కావడం మాత్రమే కాదని ఇది సూచిస్తుంది. అది సమీప పిలుపుదారుల ఉనికి ద్వారా ఆకారమిచ్చే సమూహ-స్థాయి అంశం కూడా కావచ్చు.

అది శాస్త్రీయంగా ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఇది సెన్సరీ జీవశాస్త్రం మరియు సామాజిక ప్రవర్తన మధ్య సరిహద్దును మసకబారుస్తుంది. ఒక కాలనీ అంటే ఒకే గుహను ఆక్రమించిన గబ్బిలాల సమాహారం మాత్రమే కాదు. అది ప్రతి సభ్యుడు ప్రపంచాన్ని ఎలా నమూనా చేసుకుంటాడో ప్రభావితం చేయగల శబ్ద వాతావరణం. కాలనీల్లో పిలుపుల ఫ్రీక్వెన్సీలు సరిపోలితే, గ్రహణమే కొంతమేర సామాజికంగా క్రమబద్ధమవుతుంది. ఇది బలమైన ఫలితం, ఎందుకంటే ఇది సమస్యను శబ్దాన్ని ఎదుర్కొంటున్న ఒంటరి జంతువుల సమస్య నుండి, మెరుగైన సెన్సింగ్‌కు పరిస్థితులను సృష్టించే జనాభా సమస్యగా మళ్లీ నిర్వచిస్తుంది.

మానవేతర సెన్సరీ వ్యవస్థలను వాటి స్వంత ప్రమాణాల్లో జాగ్రత్తగా వివరించడంలో ఉన్న విలువను కూడా ఈ అధ్యయనం హైలైట్ చేస్తుంది. ప్రజాదరణలో గబ్బిలాల ఎకోలోకేషన్‌ను తరచూ ఒక సాధారణ సోనార్ ఉపమానంగా సరళీకరిస్తారు. వాస్తవానికి, జాతులు పిలుపు నిర్మాణం, శరీర నిర్మాణం, మరియు పర్యావరణ వ్యూహంలో భిన్నంగా ఉంటాయి. పెద్ద జపనీస్ హార్స్‌షూ గబ్బిలం యొక్క constant-frequency భాగాలు మరియు acoustic fovea వాడకం ఈ వ్యవస్థలు ఎంత ప్రత్యేకీకృతంగా మారగలవో చూపిస్తుంది. కొత్త పరిశోధన మరో పొరను జోడిస్తుంది: ప్రత్యేకీకరణ వ్యక్తిగత జంతువు శరీరం నుండి కాలనీ యొక్క సమూహ ప్రవర్తన వరకు విస్తరించవచ్చు.

ఫలితంగా, జీవితం సమాచార సమస్యలను ఎలా పరిష్కరిస్తుందో మరింత సమృద్ధిగా తెలిసే చిత్రం లభిస్తుంది. చీకటి, గిరాకీగా ఉన్న ప్రదేశాల్లో సంకేతాలు ఓవర్‌ల్యాప్ అవుతూ మిల్లీసెకన్లు కీలకంగా మారే పరిస్థితుల్లో, ఈ గబ్బిలాలు ఒకదానినుంచి మరొకటి దూరమవడం ద్వారా కాకుండా, కలిసి స్వరం సర్దుకోవడం ద్వారా తమ గ్రహణాన్ని మెరుగుపరుస్తున్నట్లు కనిపిస్తోంది.

ఈ వ్యాసం Phys.org నివేదికపై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.