مقایسه شنوایی سگ و انسان

به گزارش علمی نیوز و به نقل از Psychology Today، سگ من رنجر پارس کوتاهی می کند و به در ورودی نگاه می کند. همسرم پاسخ می دهد: "زنگ در می رود." البته زنگ در به صدا در نیامده است و حتی یک دقیقه دیگر هم نخواهد شنید، فقط سگ من چیزی را از بیرون نزدیک در شنیده است، چیزی که شنوایی انسان ما هنوز نتوانسته آن را حس کند.

باور عمومی این است که سگ ها نسبت به انسان ها حساسیت شنوایی بسیار بیشتری دارند. حقیقت این است که بستگی به صداهای خاصی دارد که در نظر گرفته می شوند. برای برخی صداها انسان بهتر می شنود، برای برخی صداها تفاوتی بین ما و سگ هایمان وجود ندارد، در حالی که برای طیف وسیعی از صداهای مختلف، سیستم شنوایی سگ بسیار حادتر است.

ماهیت صداها
دو بعد فیزیکی مهم صدا تفاوت را ایجاد می کند. شدت صدا، که مربوط به بلندی صدا است، در دسی بل (dB) اندازه گیری می شود. دسی بل واحدی است که برای اندازه گیری سطح صدا استفاده می شود. یک انسان جوان به سختی صدای صفر دسی بل را می شنود. از نظر فنی به این آستانه صدای مطلق می گویند. برخی از شدت‌های صدای معمولی آژیر آمبولانس است که حدود 120 دسی‌بل خواهد بود، یک مکالمه متوسط ​​حدود 50 دسی‌بل و تنفس طبیعی آرام 10 دسی‌بل خواهد بود.

بعد دوم فرکانس است که ما آن را به عنوان زیر و بم صدا (بالا یا کم) احساس می کنیم. این مربوط به تعداد چرخه هایی در ثانیه است که یک موج صوتی از آن عبور می کند. اندازه گیری هرتز (هرتز) است. صدای فرکانس پایین به صورت صدای کم (مانند توبا) حس می شود در حالی که هرتز بالاتر به صورت صدای بالاتر (مثل صدای جیر جیر پرنده) شنیده می شود.

نحوه مقایسه شنوایی سگ و انسان
قبل از اینکه بتوانیم تفاوت‌های توانایی شنوایی سگ‌ها و افراد را در نظر بگیریم، اگر نحوه خواندن یک ادیوگرام اولیه مانند تصویر زیر را بدانید، مفید خواهد بود. در امتداد محور پایین (افقی)، فرکانس صدا (Hz) را ترسیم می کنیم، در حالی که در محور عمودی، حداقل شدت صدا (dB) مورد نیاز برای شنیدن آن صدا را ترسیم می کنیم. در این شکل، خط قرمز نشان دهنده توانایی شنوایی انسان است، در حالی که خط آبی نشان دهنده توانایی شنوایی سگ ها است. نکته کلیدی برای خواندن این است که همه صداهای بالای خطوط شنیده می شوند، در حالی که همه صداهای زیر خط قابل حس نیستند.

با نگاهی به شکل، باید مشخص شود که حساسیت صدای سگ و انسان به فرکانس بستگی دارد. صداهایی که فرکانس خیلی پایین یا خیلی زیاد دارند به سختی شنیده می شوند. همچنین همپوشانی زیادی بین توانایی شنوایی سگ و انسان وجود دارد. تفاوت های اصلی این است که مردم تا حدودی به صداهای با فرکانس پایین تر و سگ ها به صداهای با فرکانس بالاتر حساس تر هستند.

وقتی سگ ها و انسان ها حساسیت یکسانی دارند
گوش انسان با صداهایی تنظیم شده است که در زندگی ما مهم هستند. صداهای بین 500 تا 4000 هرتز مهم هستند زیرا فرکانس‌هایی که برای شنیدن و رمزگشایی گفتار بسیار حیاتی هستند. بهترین حساسیت برای گوش انسان درست در وسط آن محدوده گفتار، حدود 2000 هرتز است. با نگاهی به شکل زیر، محدوده صدای گفتار انسان را دور زده ایم. سگ‌ها و انسان‌ها تقریباً حساسیت شنوایی یکسانی نسبت به صداهای گفتاری انسان دارند.

سگ ها دارای مزیت فرکانس بالا هستند
معمولی‌ترین شنوایی‌گرام‌ها، مانند مواردی که در اینجا به آنها نگاه کرده‌ایم، از نمودار لگاریتمی استفاده می‌کنند تا اعداد بالاتر را در محدوده‌ای قابل مدیریت فشرده کرده و مقادیر پایین‌تر را بیشتر نمایان کنند. اگر از نمودار معمولی استفاده کنیم، می‌توانیم ببینیم که حساسیت شنوایی سگ برای فرکانس‌های بالا چقدر بیشتر است. این همان کاری است که ما در اینجا انجام داده‌ایم (اگرچه دیگر نمی‌توانیم تفاوت‌های فرکانس پایین را در صورت انجام این کار مشاهده کنیم). سگ ها می توانند طیف وسیعی از صداهای با فرکانس بالا را فراتر از شنوایی انسان بشنوند.

برای اینکه بفهمید این به چه معناست، بالاترین نت در یک پیانوی استاندارد 88 کلید 4186 هرتز است. برای رسیدن به نت، بالاترین فرکانسی که یک انسان می تواند بشنود، سمت راست پیانو باید با 28 کلید کشیده شود. برای بالاترین نتی که سگ می تواند بشنود، صفحه کلید باید با 52 کلید گسترش یابد و نت هایی که با این 24 کلید آخر به صدا در می آیند، همه کاملاً فراتر از توانایی شنوایی انسان هستند.

همه چیز درباره تکامل است
چرا سگ‌ها نسبت به انسان‌ها حساسیت بیشتری نسبت به فرکانس بالا داشتند؟ این به تاریخچه تکاملی اجداد وحشی آنها مربوط می شود. اگرچه گرگ ها، شغال ها و روباه ها ممکن است حیوانات متوسط ​​تا بزرگ را شکار کنند، اما آنها اغلب حیوانات کوچکی مانند موش ها، موش ها و موش ها را شکار می کنند. این جانوران صدای جیر جیرهای بلندی ایجاد می‌کنند و خراشیدن آن‌ها در برگ‌ها و علف‌ها باعث ایجاد صدای خش‌خش و خراش با فرکانس بالا می‌شود. بنابراین، توانایی شنیدن صداهای با فرکانس بالا که این موجودات کوچک تولید می کنند، موضوعی برای بقا است، و این احتمال وجود دارد که فقط آن سگ های نیش که توانایی های شنوایی با فرکانس بالا را توسعه داده اند، دوام بیاورند و موفق شوند. گربه ها، که ممکن است کل زندگی آنها به جوندگان کوچک وابسته باشد، می توانند صداهایی را پنج تا ده هزار هرتز بالاتر از سگ ها بشنوند.

آیا میتوانی تفاوت را بشنوی؟
اکنون دیدیم که بهترین حساسیت برای شنوایی یک فرد در محدوده 2000 هرتز (کوک شده برای گفتار انسان) است. در مقابل، حداکثر حساسیت یک سگ بسیار بالاتر تنظیم شده است، در حدود 8000 هرتز، که در آن توانایی شنوایی انسان ما قبلاً شروع به کاهش کرده است. اگرچه من نمی توانم یک جفت گوش سگ به شما بدهم تا تجربه کنید که چگونه حساسیت ما با فرکانس های بالاتر نسبت به سگ ها کاهش می یابد، اما می توانیم آن را با یک ترفند نشان دهیم. این تفاوت در ظرفیت شنوایی را در صورتی می توانید بشنوید که صدای شیش را در بیاورید و طول آن را طوری بکشید که انگار می خواهید به کسی علامت بدهید که ساکت باشد. برای اکثر مردم، صدای shh فرکانس غالبی دارد که فقط کمی بالاتر از 2000 هرتز است، که گوش انسان برای آن تنظیم شده است. حالا صدای sss در بیاورید ، انگار می خواهید صدای خش خش یک مار را تقلید کنید. برای بیشتر انسان ها، این صدا فرکانس غالب زیر 8000 هرتز دارد، جایی که گوش سگ حساس ترین است. برای همین مقدار تلاش، صدای shh بلندتر از صدای sss به نظر می رسد ، عمدتاً به این دلیل که ما به چنین صداهایی با فرکانس بالاتر حساسیت کمتری داریم. اما برای سگ، صدای sss بلندتر از shh خواهد بود.

مهارت سگ‌ها در شنیدن صداهای فرکانس فوق‌العاده، که فراتر از درک انسان است، ممکن است به سگ‌ها توانایی‌های غیرمنتظره‌ای بدهد که در حال حاضر در حال تحقیق هستند - مانند ظرفیت پیش‌بینی زلزله‌های خاص.