加拿大安大略省林賽市Sir Sandford Fleming學院自然資源學院教授Alain Van Ryckegham對此做出瞭解釋
圖片來源：Bioinfo動物圖片檔案館
夜間獵手。 這隻葉鼻蝠利用聲波和回聲——一種稱為回聲定位的技術——來捕獲獵物，例如蟋蟀。 |
蝙蝠是一個迷人的動物群體。它們是少數幾種可以使用聲音導航的哺乳動物之一——這種技巧稱為回聲定位。在約900種蝙蝠中，超過一半依賴回聲定位來探測飛行中的障礙物、找到棲息地並覓食。
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回聲定位——主動使用聲納（聲音導航和測距）以及特殊的形態學（物理特徵）和生理適應——使蝙蝠能夠用聲音“看”。大多數蝙蝠透過收縮喉部（聲帶）發出回聲定位聲音。但少數物種透過發出舌頭敲擊聲。這些聲音通常透過嘴巴發出，但蹄蝠(Rhinolophidae) 和舊大陸葉鼻蝠 (Hipposideridae) 透過鼻孔發出回聲定位叫聲：在那裡，它們具有基底肉質馬蹄形或葉狀結構，非常適合用作擴音器。
回聲定位叫聲通常是超聲波——頻率範圍從20到200千赫茲（kHz），而人類聽力通常最高約為20 kHz。即便如此，我們仍然可以聽到某些蝙蝠的回聲定位敲擊聲，例如斑點蝙蝠(Euderma maculatum)。這些噪音類似於兩塊圓形鵝卵石碰撞時發出的聲音。一般來說，回聲定位叫聲的特徵在於它們的頻率；分貝（dB）強度；以及毫秒（ms）持續時間。
圖片來源：加州大學伯克利分校古生物學博物館和加州大學董事會。
擴音器鼻子。 一些蝙蝠具有用於發出回聲定位叫聲的特殊結構。 |
就音調而言，蝙蝠發出的回聲定位叫聲既有恆定頻率（CF 叫聲），也有頻繁調製的變頻（FM 叫聲）。大多數蝙蝠產生複雜的叫聲序列，結合了 CF 和 FM 成分。雖然低頻聲音比高頻聲音傳播得更遠，但較高頻率的叫聲為蝙蝠提供更詳細的資訊——例如獵物飛行的尺寸、範圍、位置、速度和方向。因此，這些聲音使用得更頻繁。
就響度而言，蝙蝠發出的叫聲低至 50 分貝，高至 120 分貝，這比距離您耳朵 10 釐米的煙霧探測器還要響。這不僅響亮，而且會損害人類聽力。小棕蝠(Myotis lucifugus) 可以發出如此強烈的聲音。好訊息是，由於這種叫聲具有超聲波頻率，我們無法聽到它。
EEEKKK。 蝙蝠叫聲根據頻率、強度和持續時間進行分類。蝙蝠發出的大多數聲音都超出人類聽力範圍。 |
蝙蝠的耳朵和腦細胞經過特殊調整，以適應它們發出的聲音訊率和由此產生的回聲。它們內耳中受體細胞的集中使蝙蝠對頻率變化極其敏感：一些蹄蝠可以檢測到小至 0.0001 千赫茲的差異。為了讓蝙蝠能夠聽到它們原始發射的回聲，並且不被自身叫聲的強度暫時震聾，中耳肌肉（稱為鐙骨肌）會收縮，以分離那裡的三塊骨頭——錘骨、砧骨和鐙骨，即錘子、鐵砧和馬鐙——並降低聽覺靈敏度。這種收縮發生在喉部肌肉（稱為環甲肌）開始收縮前約 6 毫秒。中耳肌肉在 2 到 8 毫秒後放松。此時，耳朵已準備好接收一米外昆蟲的回聲，這隻需要 6 毫秒。
蝙蝠耳朵的外部結構在接收回聲方面也起著重要作用。尺寸、形狀、褶皺和皺紋的巨大差異被認為有助於接收和引導來自獵物的回聲和聲音。回聲定位是一項高度技術性和有趣的策略。要真正理解這個主題的概念和複雜性，才能開始理解這些動物的驚人之處。對於感興趣的讀者，M. Brock Fenton 的著作蝙蝠是一本極好的資源。