LES AVANCEES DE L'HOMME GRACE A LA DECOUVERTE DE L'ECHOLOCATION
JAHAN Sibylle
LE TROADEC Constance
MATTIO Inès
Les chauves souris font partie de la famille des chiroptères, les seuls mammifères ayant la capacité de voler. Chacune des espèces de michrochiroptères émet un cri (sous forme d'ultrasons) qui lui est propre.
Pour identifier les espèces, il faut analyser ces ultrasons en prenant compte de la fréquence de son émission, son intensité et son rythme.
Ces informations sont obtenues par l'interprétation d’un sonagramme qui propose une représentation graphique en trois dimensions avec comme variables : le temps, la fréquence et l’intensité.
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Le rythme est le nombre de cris par seconde qu’émet une chauve souris; Il peut être rapide, lent, régulier ou arythmique, et il change selon les situations.
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L’intensité dépend de la vibration des cordes vocales : plus l'expiration d’air par les poumons augmente, plus la quantité d’air envoyée dans la trachée est importante, plus les cordes vocales vibrent : cette vibration engendre une déformation du milieu et donc une onde acoustique (vibration des particules du milieu de proche en proche) qui se propage. Certaines des chauves-souris peuvent lancer des cris puissants audibles à plus de cent mètres. D’autres ont des signaux perceptibles seulement à quelques dizaines de centimètres devant elles.
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La fréquence varie également en fonction des espèces de chauves souris. Une émission à haute fréquence permet une précision élevée lors du repérage de la proie. Tandis qu'une émission à basse fréquence permet une plus longue portée.
Les caractéristiques de l'onde émise par une chauve-souris varie en fonction de son activité, sa fréquence peut passer de 10KHz à 60KHz.
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Représentation graphique des différentes types de fréquences
Schéma représentatif des ondes durant lécholocation
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Nous pouvons remarquer différents types de fréquences selon l'action de la chauve-souris.
Lorsque la chauve souris est en phase de recherche, la fréquence du rythme est assez faible. On parle alors de fréquence constante. Lorsque la proie est détectée, la fréquence s’accélère et la fréquence de l'onde devient modulée : cela permet d'augmenter la précision.
Revenons sur ces deux notions :
-La fréquence constante (FC) correspond à une période de plusieurs dizaines de millisecondes. Elle permet à tous les michrochiroptères de repérer les obstacles ou proies au loin à l’aide de l’effet doppler. La vitesse de vol de sa proie est détectable seulement si la longueur d’onde de celle-ci est supérieure à celle de la pipistrelle. La chauve-souris pourra alors prévoir le point de contact avec celle-ci.
-La fréquence modulée (FM) est brève, correspondant à une période de quelques millisecondes. Elle permet à la chauve souris de mieux appréhender la distance et la direction des objets visés. Cela correspond à une augmentation de la fréquence du signal. La chauve souris a alors des informations actualisées et précises lui permettant de repérer les obstacles dans les milieux encombrés.
La majorité des michrochiroptères combinent ces deux types de fréquence. Elles commencent par une fréquence constante qu’elles utilisent lors de la recherche de leurs proies. La proie est identifiée par la chauve souris par l’analyse de la structure de l’echo formé dépendant de la densité de la cible. Une fois la proie repérée, les chauves souris augmentent de plus en plus rapidement leur fréquence jusqu'à obtenir une fréquence modulée. Lorsque la pipistrelle n’émet plus, c’est que la proie a été attrapée et avalée.
Etudions maintenant les organes et les mécanismes qui permettent à la chauve-souris d'utiliser l'écholocation.
Lors de l’émission, la chauve-souris utilise différents organes.
Les cordes vocales situées dans le larynx vont entrer en vibration par émission d’un puissant courant d’air. Elles créent alors différents ultrasons qui vont passer ensuite par la cavité nasale, par la bouche ou les narines selon les espèces et enfin par la feuille nasale qui sert à focaliser les ultrasons produits. Lors de la réception, les ultrasons qui reviennent passent par le pavillon, l’oreille interne et le tragus qui est l’appendice en saillie à l’intérieur de l’oreille. Puis, la préstine est chargée de réceptionner les sons et joue le rôle d’amplificateur sonore grâce aux vibrations qu’elle provoque et qui sont ensuite transferée au cerveau.
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Schéma de l'anatomie de la tête de la chauve-souris avec les organes responsables de l'écholocation
Le trait rouge représente le trajet du son
neuweiler, 2000
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