生き物が音を聞いて
位置を特定出来るのはどうして?
音源探査の仕組み。

初めに

こんにちは!そして初めまして! 動物バナシの管理人、ユーイチです。

皆さんは、どこかで音がした時、その音の方に近づいていくことが出来ますよね?例えば、夏の暑い時期にセミが鳴いていたとして、そのセミがおおよそどこら辺から鳴いているのか見当が付きますよね?

この音(音波)が来る方向を探知する事を「音源探査」と呼びます。

自然界において、音波の方向は、敵や獲物を発見する上で、非常に有効な情報になります。それは、魚類も陸棲動物も同じです。ですが、魚類と陸棲動物では、まったく違う方法で音源の方向を感知しています。

今回は、その音源探査のそれぞれの違いについてお話していきたいと思います。

それでは早速行ってみましょう。

魚類の音源探査

魚が水の中で音を聞く方法

魚類は水中を伝わってくる音波の振動を骨伝導によって聞いています。しかし、水中では左右どちらから来た音もほぼ同時に、同じ強度で左右の膜迷路に伝わってしまいます。それにもかかわらず、魚類は音源の方向を鋭敏に聞き分けることが出来ます。

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音の受容器、ラゲナ斑

では、魚類はどうやって音を鋭敏に聞き分けているのでしょうか?その理由は、音の受容器であるラゲナ斑にあります。耳石に覆われたラゲナ斑では、それぞれの有毛細胞の動毛の向きが厳密に決まっています。

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ラゲナ斑の耳石は、音波が来る方向によって動く方向を変えるので、感覚毛もそれによって違う方向に曲がります。どの有毛細胞が興奮し、どの有毛細胞が興奮しなかったかという情報が脳で統合され、音源の方向を感知することが出来るのです。

陸棲動物の音源探査

両耳が離れているのには訳がある

陸棲動物は、左右の耳に達する音波の時間差と強度さによって音源を探査しています。このため、左右の耳が空間的に離れた位置にあることが重要になるんです。

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例えば、音源が右にある場合、右側の耳の方がより早く、より大きい音波を聞くことになります。脳の中には、両側の耳に達する音波の時間や強度の違いを知る領域があります。この領域で、左右の耳からの情報を比較統合する事により、音の方向を感知しているんです。

水中では耳が役に立たない理由

皆さんは、水中の中で音の方向が正確に分かりますか?普段そんなことは意識していないので、いまいちピンとこないと思いますが、実は陸棲動物は、水中では音の方向は分からなくなります。

陸棲動物が水に入ると、水の振動は鼓膜とともに頭蓋骨も振動されるので、骨伝導によって膜迷路に伝わります。このため、左右どちらの音波が来ても、左右の膜迷路はほとんど同時に振動してしまいます。

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この結果、水中では陸上にいる時のような左右の耳からの時間差や強度差を使う方法での音源探査はほとんど出来ません。このため、私たちが水中で音を聞いても、音源の方向はほとんど分からないんです。

まとめ

どうでしたか?今回は音源探査についてお話ししました。

今回の話をまとめると、

  • 魚類と陸棲動物は違う方法で音源探査を行っている。
  • 魚類は厳密に決まっている有毛細胞によって音源探査を行っている。
  • 左右の耳に達する音の強度と時差で音源探査を行っている。

こんな感じです。

それでは今回はここまで。 最後までお読みいただき ありがとうございました。

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