Mitä kaikupaikannus on?

Echolocation on ääniaaltojen käyttö esineiden ja esteiden paikantamiseen. Äänet lähetetään ilmaan tai veteen, jossa ne pomppaavat pois kaikista polulla olevista esineistä ja palauttavat kaiut, jotka paljastavat esineiden sijainnin ja koon. Joillakin eläinlajeilla on hienostunut fysiologinen järjestelmä, jonka avulla ne voivat tulkita nämä kaiut erittäin tarkasti. Lepakot ja delfiinit ovat kaikkein tunnetuimpia eläinkunnan jäseniä, jotka käyttävät kaikuluotausta, mutta myös muut eläimet, ihmiset mukaan lukien, pystyvät “näkemään” tulkitsemalla ääniaaltoja.

Useimmat lepakoista lähettävät korkeita ääniä ja tulkitsevat sitten palautetut ääniaallot tai kaikuja auttaakseen heitä navigoimaan turvallisesti pimeässä ja paikantamaan saaliinsa. Hampaatetut delfiinit ja valaat käyttävät myös kaikupaikannusta. Kun yksi näistä eläimistä lähettää erittäin tarkkoja ääniaaltoja, ääni -aallot pomppivat pois kaikista esineistä eläimen polulla ja palautuvat valaan tai delfiiniin. Nämä palautetut kaiut muunnetaan sitten hermoimpulsseiksi, jotka välittävät esineiden koon, muodon ja etäisyyden eläimen aivoihin, jolloin ne voivat välttää esteitä jopa pimeimmissä paikoissa ja löytää helposti ensisijaisen saaliin. Lepakkojen, valaiden ja delfiinien lisäksi kalat ja muutamat luolassa elävät linnut käyttävät kaikuluotainta ensisijaisesti auttaakseen heitä navigoimaan turvallisesti pimeässä.

Ihminen on pystynyt käyttämään kaikupaikannusta useilla tavoilla. Yhdysvaltain laivasto, joka käyttää ääniaaltoja vedenalaisten kohteiden paikantamiseen – erityisesti vedenalaisten kaivosten, vaarojen ja vihollisalusten paikantamiseen – on tutkinut merinisäkkäitä parantaakseen äänen navigointi- ja etäisyystekniikkaa (SONAR). Lisäksi Navy Marine Mammal Programme on hyödyntänyt suoraan eläinten echolocation -kykyjä. Ohjelma on kouluttanut delfiinejä toimimaan vartijoina ja käyttämään echolocation -taitojaan löytääkseen vedenalaiset kaivokset ja merkitsemään ne turvalliseen poistamiseen.

Ihminen kykenee kaikuluotaukseen jopa ilman teknologiaa. Ihmisiltä puuttuu akuutti kuulon tunne ja hienostunut biologinen kaikuluotausjärjestelmä, jolla eläimet kaikuivat, mutta jotkut sokeat ihmiset ovat oppineet “näkemään” esteet ja navigoimaan niiden ympärillä melko tehokkaasti napsauttamalla. Palaavien ääniaaltojen huolellinen kuunteleminen antaa näille ihmisille mahdollisuuden tunnistaa tiettyihin ääniaaltokuvioihin liittyvät esineet ja määrittää esteiden tarkan sijainnin. Jotkut sokeat käyttävät kaikuluotausta niin hyvin, että he voivat ajaa polkupyöriä turvallisesti ja luottavaisesti. Useita sokeiden echolocation -koulutusohjelmia on jo saatavilla.