Sluch je vedle zraku nejdůležitějším lidským smyslem. Díky němu se můžeme vyhnout nebezpečí, naslouchat svým blízkým i komunikovat se svým okolím. Přesto je lidský sluch v porovnání se sluchem jiných živočichů na velmi nízké úrovni.

Kdo jsou největší sluchoví šampioni zvířecí říše?

Živočichem s nejlépe vyvinutým sluchem není netopýr nebo delfín, ale na pohled velmi nenápadná můra. Dokázala to studie britských vědců. Zavíječ voskový je běžný škůdce včelích úlů.

Tato přibližně centimetr dlouhá můra s hnědavým zbarvením dokáže vnímat i zvuky o frekvenci 300 000 Hz.

Pro srovnání: Člověk slyší maximálně 20 000 Hz a tato schopnost ve stáří klesá. Delfíni, kteří komunikují ultrazvukovými signály, mají maximum kolem 160 000 Hz, u netopýrů je maximum 212 000 Hz. Ani oni se tedy zavíječům nemohou vyrovnat.

Můry porážejí netopýry!

Vědci ze Strathclydeské univerzity v Glasgow byli svým objevem velice překvapeni a doufají, že přispěje k lepšímu pochopení procesů, kterými se ultrazvuk šíří vzduchem.

Využití ultrazvuku ve vzdušném prostředí je totiž obtížné kvůli tomu, že vysokofrekvenční signály ve vzduchu rychle slábnou. Můry a také jejich přirození nepřátelé netopýři to ale dokážou. Proč se u zavíječů vyvinul tak extrémní sluch, zatím není jasné.

Podle vědců je ale možné, že za tím stojí právě netopýři. To, že lovec a kořist měli podobnou schopností vnímat ultrazvuk, mohlo vyústit v evoluční závod, ze kterého můry vyšly jako vítězové.

Jak zaměřuje kořist?

Nejcitlivějším sluchem ze všech suchozemských zvířat se mohou pochlubit netopýři, kteří jsou zároveň jedinými létajícími savci. Přední končetiny mají přeměněné na blanitá křídla. Ze smyslů mají nejcitlivější kromě sluchu ještě čich a hmat.

Létají za tmy a orientují se pomocí tzv. echolokace. Vysílají zvuk o vysoké frekvenci, odražené zvukové vlny opět zachycují a pomocí opakování těchto signálů zaměří předmět v prostoru.

Dětský pláč a volání o pomoc

Rozsah slyšení u člověka (od 16 do 20 000 Hz) je podobný jako u většiny ptáků. Šimpanz a někteří další primáti registrují zvuky až do frekvence 30 000 Hz, kůň až 40 000 Hz, psovité šelmy až 50 000 Hz. Rejskové a ježci do 60 000 Hz, potkan a kočka do 70 000 Hz.

Lidské ucho proto není schopno slyšet řadu zvukových signálů většiny savců. U každého tvora existuje oblast, v které je jeho sluch nejcitlivější. U člověka je to od 1000–3000 Hz.

Není náhodou, že právě v této frekvenci vydáváme zvuky, které jsou pro nás nejdůležitější – například dětský pláč nebo volání o pomoc.

Vycvičená akvarijní rybička

Také ryby slyší pomocí postranní čáry většinou jen nižší frekvence, tedy infrazvuk. Kaprovité ryby mají dokonalé sluchové ústrojí, které využívá plynového měchýře jako rezonátoru. Některé mořské ryby spolu komunikují i zvukem a slyší od 800 až 1250 Hz.

Na lodích je pak můžeme slyšet až z osmnáctimetrové hloubky. Nejspíš právě tahle rybí komunikace se stala základem starověkých legend o tajemných sirénách.

Většinu akvarijních ryb lze naučit zvukem píšťalky na určitou dobu krmení a dovedou postupně rozeznat i několik tónů.

Starý ropušák vítězí!

Z obojživelníků slyší dobře hlavně žáby, vnímají zvuky v rozsahu od 200–1500 Hz. Když se páří ropuchy, menší samečkové obejmou předními končetinami samici a pevně ji drží.

Neúspěšní samci, na které samice nezbyla, postupně obtěžují jednotlivé páry a zkoušejí přitom sílu hlasu samečků.

Když se mladý sameček ozve vysokým hlasem, o samičku se strhne boj. Naopak hluboký hlas starého ropušáka ostatní samce spolehlivě odpuzuje.

Proč jsou hadi hluší?

Hlasy plazů nejsou zdaleka tak pestré, jako je tomu u žab, proto také slyší méně dobře. Výjimkou jsou gekoni. Jejich sluchové orgány jsou poměrně vyvinuté, dalo by se říci, že slyší prakticky stejně dobře jako savci.

Ještěři a želvy vnímají většinou jen hluboké bučivé frekvence kolem 110 Hz. Dobře slyší krokodýli, zachytí tóny až do frekvence 3000 Hz. Naopak zcela hluší jsou hadi, kteří vnímají jen otřesy kroků, ale žádné zvuky.

Když uši nejsou uši

Skvělý sluch mají sovy. Zachytí i nepatrné zašustění, cupitání hraboše po vlhké hlíně nebo běh myšice po padlém kmeni stromu.

Uši sov nejsou vidět – ona vztyčená pírka na hlavě výra či kalouse neskrývají ušní boltce, ale napomáhají k zachycení a směrování zvukových vln. Vlastní, značně velké ušní otvory jsou skryté v peří.

Směřují, podobně jako oči, dopředu a jsou od sebe dosti vzdálené – každým z nich tedy sova zachycuje zvuky z trochu jiného úhlu a v určitém časovém odstupu.

Nepřekonatelný noční lovec

Díky tomu sovy nejen vidí, ale také slyší prostorově. K tomu jim navíc napomáhá asymetričnost sluchového aparátu (jedno ucho je umístěno výše než druhé). Díky tomu jsou schopny určit pozici kořisti nejen jako stranový, ale i výškový úhel.

Sovy dokážou vnímat zvuky v rozsahu od 50 do 21 000 Hz. Citlivost sluchu u sov je tak výrazně větší než u ostatních ptáků a činí z nich nepřekonatelné noční lovce. Většina ostatních ptáků pak slyší zhruba ve stejném rozsahu jako člověk.

Jak se vábí slonice

Důležitým komunikačním prostředkem slonů je chobot. A to nejen k vydávání, ale i k příjmu zvuků, přesněji řečeno infrazvuků. Sloní troubení nebo dusot stáda si asi umíme představit.

Co se nám ale jen tak nepoštěstí zaslechnout, je láskyplné vábení samic a samců slonů. Ta se totiž odehrávají ve zvukových frekvencích, které člověk není schopen postihnout. Zní pod prahem naší slyšitelnosti, ve sféře infrazvuku (zhruba do 20 Hz).

Infrazvuk se šíří vzduchem, ale i rozechvívám půdy. Vibrace, které slon vydává chobotem, se šíří velmi daleko, dokonce až 2x dále než vibrace vyvolané dusotem stáda.

17 svalů pro pohyb ucha

Sluch psa je zhruba 2–3x rozvinutější než u lidí. Chrupavku psího ušního boltce, kterou obepíná 17 svalů. Pohybem uší si psi pomáhají při vnímání zvuků. Pokud mají uši svěšené, napomáhají si nadzvedáním boltců. I psi se svěšenými boltci ale mají daleko lepší sluch než člověk.

Pokud se psi chtějí zaměřit pouze na jeden zvuk, dokážou své vnitřní ucho uzavřít, aby ostatní zvuky oddělili. Sluch psa rozlišuje i odstíny a výšku tónů. Když člověk vnímá slabý šum na vzdálenost 3 metrů, pes tento šum slyší ze vzdálenosti 24 metrů.

Slepá kočka se neztratí

Sluch koček je výrazně lepší než u lidí, a dokonce i než u psů. Horní hranice sluchu pro dospělá zvířata je asi 50 000 Hz, koťata můžou slyšet zvuky až na hranici 100 000 Hz. Naproti tomu lidé slyší do 20 000 Hz. Kočka zaregistruje 1000x slabší zvuk než člověk.

Stejně jako pes dokáže zvuky filtrovat podle důležitosti. Věkem se může kočičí sluch zhoršit, ale pořád bude tak dobrý, že je schopen nahradit zrak nebo hmat. Slepá kočka není v žádném případě dezorientovaná. Kočka vnímá okolní zvuky dokonce i ve spánku.

Proč koně dobře slyší vyšší tóny?

Existují studie zkoumající schopnost koní určit zdroj zvuku, zjišťující jejich práh slyšitelnosti (jaký tichý zvuk ještě slyší) a frekvenční rozsah, tedy jak hluboké a jak vysoké tóny koně vnímají.

Frekvenční rozsah koní se pohybuje přibližně od 45 Hz do 35 000 Hz. Zdá se, že koně nejlépe slyší zvuky o frekvenci asi od 500 do 16 000 Hz. Jinými slovy – takto vysoké zvuky koně slyší i tehdy, když jsou hodně tiché.

Pokud jsou zvuky nižší, musejí být hlasitější, aby je koně zaslechli. Proč koně dobře slyší vyšší tóny?

Predátoři na otevřených pláních

Na otevřených pláních, v jejich přirozeném prostředí, je slyšet pouze šumění větru v listí a trávě a pak jiná zvířata. Mezi nimi mohou být predátoři, kteří se chystají koně ulovit. Ti jsou při lovu velmi tiší, opatrně se plíží ke stádu.

Přesto je může prozradit prasknutí větvičky, odlišné zašustění suché trávy, posunutí kamínku. To vše vydává zvuky o vyšší frekvenci a kůň, aby přežil, je potřebuje zaslechnout.

Naopak hluboké zvuky koně slyší hůř, protože pro jejich přežití v přírodě tak podstatné nejsou. Díky této přirozenosti koně vnímají velmi citlivě tón hlasu člověka.

Echolokace, unikátní způsob lovu i navigace

Některé druhy živočichů se během evoluce přizpůsobily životu ve tmě. V tomto prostředí přestává zrak plnit svou funkci. Proto se musel vyvinout nějaký jiný způsob, jak vnímat své okolí.

Začali využívat jedné z vlastností zvukových vln – ty když narazí na nějakou pevnou překážku, odrazí se od ní zpět jako ozvěna. Toho využívají například námořníci při pátrání po ponorkách nebo rybáři při hledání hejn ryb.

A stejný způsob zvolili i mnozí živočichové. Vyvinula se u nich schopnost vytvářet vysokofrekvenční přerušované signály, které se šíří prostředím.

Při setkání s pevnými předměty se od nich odrážejí a s určitým zpožděním se vracejí zpátky. Zpoždění umožní živočichům určit kromě polohy i jejich vzdálenost. Tomuto způsobu vnímání překážek říkáme echolokace (echo = ozvěna, lokace = umístění).

Proč živočichové používají k echolokaci právě ultrazvuk?

S rostoucí frekvencí zvukového vlnění klesá vlnová délka. Aby se vlnění odrazilo od předmětu, musí být délka vlny menší než předmět, od kterého se odráží. Tedy čím vyšší frekvenci vlnění živočich používá, tím jemnější nerovnosti prostředí je schopen rozlišit.

Které druhy živočichů echolokaci používají?

Echolokace se vyvinula nezávisle u několika skupin živočichů. Nejrozvinutější mají tuto schopnost netopýři. Všiml si toho již italský přírodovědec Lazzaro Spallanzani v 18. století.

To, že k tomu užívají ultrazvukové signály, ale bylo prokázáno až v 20. století. Vědci objevili echolokaci také u ozubených kytovců, a dokonce i u některých druhů ptáků.

Echolokace u netopýrů

Netopýři využívají echolokaci jak k orientaci v prostoru, tak i k lovu. Mají tuto schopnost vyvinutou tak dokonale, že jsou schopni zaznamenat i letící malý hmyz. Podle způsobu, jakým vydávají vysokofrekvenční signál, je můžeme rozdělit na dvě skupiny.

Nejlépe přizpůsobení k vydávání ultrazvuku jsou netopýři z čeledě vrápencovitých. Mají na nose vyvinuté různé kožní útvary, které slouží k zacílení signálu vysílaného nosem.

Jsou proto schopni rozlišit mnohem jemnější překážky než praví netopýři, kteří vysílají signál ústy. Odražené signály přijímají obě skupiny ušima. Napomáhají k tomu značně zvětšené ušní boltce.

Echolokace u kytovců

Schopnost echolokace byla u ozubených kytovců na rozdíl od netopýrů objevena teprve nedávno. Vyvinula se u nich pravděpodobně proto, že i ve velmi čisté vodě není vidět dál než na 30–40 metrů.

Užívají ji především k lovu, protože jim umožňuje „vidět“ potravu na větší vzdálenost.

Echolokace u ptáků

Echolokaci využívají i některé druhy ptáků, zejména ty, které hnízdí v jeskyních.

Mezi nejznámější patří jihoameričtí gvačarové, kteří jsou příbuzní našim lelkům, nebo salangy (druh rorýse) z jihovýchodní Asie, které jsou sice aktivní přes den, ale echolokaci využívají, když se vracejí do hnízda ve tmavé jeskyni.

Jak se brání kořist

Mnohé druhy hmyzu, které netopýr loví, jsou schopny zachycovat jeho vysokofrekvenční signály a reagovat na ně. Některé můry v tu chvíli přestanou kmitat křídly a volně spadnou na zem, jiné dokonce vydávají vlastní signály, které slouží jako „rušička“.

Měkké chlupaté tělíčko často ultrazvuk pohltí a neodráží ho zpět. Podobná schopnost byla zjištěna u některých ryb, kterým se tak podaří uniknout ještě předtím, než je delfín či jiný kytovec užívající echolokaci zaznamená.

Lov zvukem

Vorvani silnými zvukovými salvami omračují, či dokonce zabíjejí zjištěnou kořist. Mezi ní převažují hlavonožci – olihně a krakatice, a to včetně krakatice obrovské. Vorvani se za nimi dokážou ponořit až do hloubky 2500 metrů. Po omráčení zvukem se jim obludy nemohou nijak bránit, takže je v klidu pozřou.