Dźwięk i jego rola

w przyrodzie

Co to jest dźwięk ?

Dźwięk – wrażenie słuchowe,
spowodowane falą
akustyczną rozchodzącą się w ośrodku
sprężystym (ciele
stałym, cieczy, gazie). Częstotliwości f
al, które są słyszalne dla człowieka,
zawarte są w paśmie między
wartościami granicznymi od ok.
16 Hz do ok. 20 kHz.

Czym jest dźwięk?

W życiu codziennym człowiek spotyka się z
wieloma różnymi dźwiękami i odgłosami. Nasze
ucho jest doskonale przystosowane do odbierania
tych fal głosowych. Dzięki małżowinie usznej
dźwięki z naszego otoczenia wpadają do kanału
słuchowego, gdzie wprawiają w ruch błonę
bębenkową i przedostają się dalej ślimakiem do
nerwów słuchowych. Potem przechodzą do
ośrodka słuchu w korze mózgowej (płat
skroniowy), gdzie są odbierane i interpretowane.
Nauka zajmująca się własnościami dźwięku
nazywana jest akustyką. 

Co to są Infradźwięki i

Ultradźwięki?

Drgania o wyższych częstotliwościach nazywane są
ultradźwiękami, a o niższych – infradźwiękami.
Człowiek narażony na działanie ultradźwięków i
infradźwięków, których nie słyszy, nie może
przeciwdziałać zagrożeniu, jakie stwarzają one dla
organizmu.

Infradźwięki - Mają ujemny wpływ na wykonywanie
prostych czynności, powodują wydłużenie się czasu
reakcji, działają na człowieka przygnębiająco. Bardzo
często reakcje i zachowania ludzi po „usłyszeniu tych
dźwięków są podobne do reakcji i zachowań po
spożyciu alkoholu. W związku z taką szkodliwością
oddziaływania infradźwięki mają mało zastosowań
technicznych. 
Ultradźwięki - Wzrost temperatury ciała jest skutkiem
działania ultradźwięków na człowieka. Może to
doprowadzić nawet do rozerwania tkanek czy
komórek. 

Fale dźwiękowe w wodzie

Dźwięk w wodzie potrafi rozchodzić się na setki mil morskich. Sam ocean jest
środowiskiem bardzo hałaśliwym: fale morskie, ławice ryb, statki morskie, platformy
wiertnicze. W tym zgiełku "ciszy" przemierzają głębiny okręty podwodne. Szum własny
okrętu podwodnego może być słyszalny w odległości ponad 1000 km (nawet jeżeli
posiada tylko 1% energii mierzonej). Znajomość prędkości rozchodzenia się dźwięku w
wodzie ma zasadnicze znaczenie w taktyce zwalczania okrętów podwodnych. Na zdjęciu
przyrząd do pomiaru tych prędkości używany przez jednostki nawodne, pozwalający
mierzyć je z dokładnością do 0,25 m/s do głębokości 2.000 m. Dane przekazywane są
bezpośrednio do komputera pokładowego gdzie są gromadzone, przetwarzane i
analizowane. Wykrycie okrętu podwodnego nie jest jednak takie proste, gdyż jeżeli
przetwornik hydrolokatora ułożony jest poziomo, a słup wody przekracza 3650m
głębokości to odbicie fali dźwiękowej od dna spowoduje odgięcie toru i powrót na
powierzchnię w bardzo oddalonym miejscu. Powstająca duża luka może służyć jako
idealna kryjówka dla okrętu podwodnego. Na płytszych wodach użycie hydrolokatora
może być mniej skuteczne, gdyż fale dźwiękowe mogą być tłumione jeśli dno jest
mulaste, gliniaste czy piaszczyste a inne przy dnie skalistym. W wodzie są warstwy
rozpraszające składające się z jednej warstwy zasadniczej i trzech podwarstw
zawierających zooplankton i fitoplankton, które również odbijają i rozpraszają fale
dźwiękowe. Ważnym elementem do zwalczania okrętów podwodnych jest termoklina.
Termoklina oddziałuje na prędkość dźwięku, a w przypadku występowania ciągłej
termokliny prędkość ta spada do minimum. Taka warstwa ma właściwość przenoszenia
fal dźwiękowych na ponad 1000 km. 

Czy zwierzęta słyszą to, co jest

niesłyszalne?

Dajmy przykład: W ciemnościach nocy mama fretka opuściła
swoje dzieci, aby ściągnąć pokarm z dużej odległości. Nagle
przeszył ją dreszcz. Błyskawicznie rzuciła się z powrotem do
legowiska i przybyła tam akurat na czas, aby odpędzić
szczura, który miał zamiar pożreć jej maleństwa. W jaki
sposób przebywająca w oddaleniu i w ciemnościach matka
zorientować się mogła, że jej potomstwu zagraża
niebezpieczeństwo? Dzięki specjalnemu mikrofonowi z
przetwornikiem dźwięku. Małe fretki zaalarmowały matkę
przy pomocy niesłyszalnych dla człowieka wysokich
dźwięków o wartości powyżej 16 kHz, które określa się
mianem ultradźwięków. Także żyjący afrykańskich pustyniach
ryjoskoczek słyszy nierejestrowalny dla ludzkiego ucha
szelest pełznącego po piasku węża czy też „bezdźwięczny”
łopot skrzydeł afrykańskiego puchacza.

Podsumowując

Fale dźwiękowe mają bardzo dużą rolę w przyrodzie. Największy
wpływ mają jednak na ludzi i zwierzęta. Ludziom – fale dźwiękowe
bardzo potrzebne są w życiu codziennym. Jednak nie mają tylko cech
dodatnich. Nadmierny hałas może doprowadzić do poważnych
uszkodzeń słuchu, a nawet do jego utraty. Zwalczanie hałasu jest
jednym z zadań współczesnej ekologii. Dlatego tak ważne jest
eliminowanie źródeł hałasu i odizolowanie miejsc przebywania ludzi
od dźwięków uciążliwych, męczących lub szkodliwych. W tych celach
podejmuje się wiele działań. Np. ekranów dźwiękochłonnych,
konstrukcji urządzeń pracujących ciszej. Jednak największą rolę w
tłumieniu hałasu spełnia zieleń, ponieważ rośliny pochłaniają hałas.
A zwierzęta? Zwierzętom fale dźwiękowe pomagają – tak jak
człowiekowi – w życiu codziennym. Do ochrony młodych, do polowań
itp.