Животные с биологическим радаром

У земных организмов есть множество способов обнаружить присутствие других объектов. Эхолокация, электролокация, зрение и т. д. Один вид, которого им не хватает, — это обнаружение, основанное на отражении микроволн от вещей, т. е. радар.

На моей планете есть таксон летающих существ, которые живут полностью в воздухе. В основном они живут на больших высотах, за исключением того, что питаются рыбой и другими морскими обитателями, живущими близко к поверхности. Я бы хотел, чтобы они могли находить добычу с большой высоты, используя микроволны или радиоволны; это кажется довольно логичной адаптацией, и это также довольно круто. Эхолокация отсутствует из-за слишком короткого диапазона; моя атмосфера толще земной, но не настольконамного толще. (Эхолокация у летучих мышей ограничена десятками метров; мои существа предпочитают летать на тысячи метров над водой.) Помимо обнаружения добычи, они также могут использовать свой радар для связи на больших расстояниях. (Эти существа довольно сообразительны; они не сравнимы с человеческим интеллектом или, вероятно, даже с зубастыми китами, но примерно так же сообразительны, как слон или енот. У них есть потребность в общении, хотя бы для того, чтобы найти друг друга для спаривания, поскольку они часто очень далеко друг от друга и, в отличие, например, от альбатросов, они не возвращаются на определенный участок земли для спаривания.)

Мне интересно, насколько это осуществимо. Довольно много вещей на Земле являются биолюминесцентными, но, насколько мне известно, ни одна из них не создает длины волн за пределами инфракрасного спектра. Мои листовки не обязательно должны делать это химически; производство электричества и использование какой-либо внутренней антенны для создания своего радара тоже было бы хорошо.

Я понимаю, что радар не очень хорошо проникает в воду, но я думаю, что это не слишком большая проблема, поскольку они ищут объекты только на поверхности или непосредственно под ней.

Вкратце: какой механизм могли бы использовать мои летуны для генерации своего радара? Как они могли его получить? (антенны, специальные глаза?) С какими еще проблемами они могут столкнуться или какое другое применение они могут иметь?

Более плотная атмосфера помогла бы эхолокации, а не помешала бы ей... и любое расстояние более нескольких сантиметров не было бы «слишком коротким».
Это помогло бы, но, как я уже сказал, оно недостаточно толстое, чтобы помочь. И если они в сотнях или тысячах метров в воздухе, я думаю, что эхолокация будет ограничена, когда они уже находятся прямо над поверхностью воды — незначительно полезно, но не совсем то, что я имел в виду. И уж точно недостаточно для общения между людьми.
Тогда вы имели бы в виду, что диапазон слишком велик , чтобы сонар мог быть эффективным.
Поверхность воды будет эффективно функционировать как зеркало. Рыба в метре позади нее будет не отличима от массивного возврата водной глади. Должна быть причина, по которой противолодочная война даже не пытается использовать радар, даже если большие металлические подводные лодки гораздо лучше отражают радары, чем крошечные рыбки.
@AlexP Вода поглощает радиочастотную энергию на частотах, обычно используемых для радаров. Это говорит о том, что сигналы ELF эффективно проникают в воду, а длины волн слишком велики, чтобы их можно было использовать в качестве радаров против подводных лодок. Учитывая их железную конструкцию, вместо них используются детекторы магнитных аномалий.
В романе Ларри Нивена «Сандайвер» было существо, которое использовало биологический лазер в качестве лидара.

Ответы (2)

В этом ответе я показываю, как коллективный разум может развиваться с использованием экранированных нейронов с металлическим ядром. В этом ответе я подробно показываю, как биологические радиостанции могут развиваться, используя частично экранированные и неэкранированные нейроны с металлическим сердечником.

Таким образом, если у нас есть организм, способный генерировать и получать РЧ-энергию — и с прямыми механическими, а не химическими диффузионными нейронными соединениями, — для таких существ не будет особенно большой натяжкой воображения развить биологический радар в почти так же, как некоторые виды на Земле эволюционировали, чтобы использовать звук аналогичным образом.

Итак... что для этого нужно? Он уже может генерировать и принимать радиочастотную энергию, поэтому для создания радара ему потребуются три вещи: направленная передача, цель, которая будет отражать излучаемую энергию, и способность обнаруживать отраженную энергию и вычислять расстояние на основе продолжительности между выбросами. и прием.

Для направленной передачи потребуется орган, похожий на дыню афалин, только для радиочастотной энергии. Это может быть полость с металлической облицовкой, похожая на излучатель микроволновой печи... хотя, вероятно, она эволюционировала, чтобы излучать под более узким углом. Организм будет излучать радиочастотную энергию этим органом или несколькими из них, каждый из которых настроен на свою частоту, и получать отраженную энергию либо с помощью всенаправленного приемника, либо с помощью направленного приемника, который может быть одним и тем же органом или может быть другим. орган.

Как только радиочастотный импульс излучается, отражается и принимается с более быстрым мозгом, чем позволяют нейроны с металлическим сердечником и механические нейронные соединения, он мало чем отличается от способности дельфина интерпретировать свой сигнал сонара для этого существа, чтобы интерпретировать его сигнал радара.

Будучи развитой способностью, этот биологический радар в конечном итоге может быть способен на подвиги, по сравнению с которыми даже самый совершенный искусственный радар покажется довольно примитивным.

Также потребуется способность генерировать импульсы . Это не тривиально.
@AlexP, поскольку каждая радиочастотная волна будет генерироваться одним нервным импульсом, само собой разумеется, что у этих организмов будет такая способность. Это отличается от искусственного радиолокационного передатчика, в котором генератор сигналов и схема включения и выключения генератора сигналов разделены.
Нейронные импульсы и радарные импульсы — очень разные вещи, которые называются одним и тем же словом. Генерация пригодных для использования радиолокационных импульсов определенно нетривиальна. (Сжимается под одеялом, вспоминая клистроны, магнетроны, волноводы и их когорту ужасных помощников.) (Да, современные радарные установки используют полностью твердотельные фазированные решетки, но это далеко за пределами того, что может создать биология.)
@AlexP Верно ... но когда для генерации одной радиочастотной волны требуется один нейронный импульс, задача генерации радиочастотного импульса может быть решена, по крайней мере, частично в мозгу существа. Если это эволюционно выгодно, может быть даже физический затвор.
Генерировать импульс — это не то же самое, что командовать генерацией импульса. Должны быть машины для генерации (очень) мощных высокочастотных радиоволн, машины для направления их в один узкий луч, машины для включения и выключения луча за очень короткое время . Радарные импульсы и биология существуют в совершенно разных временных масштабах и в совершенно разных масштабах мощности. Помните, что суть заключается в измерении времени между испусканием и приемом эха; это измеряется в микросекундах и должно измеряться с точностью не менее десятков наносекунд .
@AlexP Я вижу, где вы неправильно понимаете ... я предполагаю, что у этих существ есть нервы с металлическим сердечником со скоростью света и механическая передача от нейрона к нейрону, которая была бы на порядки быстрее, чем наша система химической диффузии. Эти существа были бы непостижимо быстрыми ... не такими медленными, как мы.
Отличные посты, спасибо. Целое измерение существ, имеющих нехимическую нервную сигнализацию, — это то, что я никогда не рассматривал, но это очень хорошо работает для этого.

Самая большая проблема, которую им нужно решить, это как не ослепнуть себя.

Допустим, они летят на 3 км над уровнем моря, это дает время в пути до поверхности воды 10 мкс, а значит, они должны иметь возможность излучать свой импульс, отключая режим прослушивания, а затем снова включать его в этом количестве. времени.

Хотя это выполнимо с электроникой, для биологического существа это может оказаться непростой задачей, где обычно время в пути составляет порядка миллисекунд. Не говоря уже о том, что даже если бы им удалось переключиться за 10 микросекунд, они все равно были бы слепы ко всему, что находится ближе 3 км, что часто оказывается тем более опасным, чем ближе оно находится.

Вы предполагаете, что время нейронной передачи и скорость реакции соответствуют земным животным. Этого, вероятно, не будет в случае видов, которые эволюционировали, чтобы излучать и получать радиочастотную энергию.
Когда вы бросаете мяч изо всех сил, время между началом броска и выпуском мяча настолько короткое, что ваше тело не сможет «отреагировать» на начало движения. Но ваш мозг в основном задействует шаблон, сигналы отпустить мяч уже идут к тому времени, когда ваша рука начинает двигаться. Это должно быть специально развито, что объясняет, почему у других существ, которые бросают вещи, такая нехватка координации при этом.
Животные с биологическим радаром
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v