Oleh: Dr. Ir. Vina Serevina, MM., Risma Febrianti, Fisika Dasar, UNJ 2021.
Kelelawar adalah sejenis mamalia yang mempunyai suatu kemampuan yang disebut ekolokasi, yaitu kemampuan dengan menggunakan gelombang ultrasonik untuk mendeteksi suatu objek di depannya. Ekolokasi atau dikenal sebagai biosonar, adalah sonar biologis yang digunakan pada beberapa spesies binatang. Binatang yang mempunai kemampuan ekolokasi akan membuat kebisingan dan mendengar pantulan suara yang dipantulkan dari benda-benda yang terdapat di sekitarnya. Ultrasonik, di sisi lain, adalah suara atau getaran frekuensi sangat tinggi (sekitar 2 kHz) yang dapat dirasakan oleh telinga manusia. Kelelawar menggunakan gelombang ultrasonik untuk menavigasi.
Kelelawar bisa mengetahui keberadaan suatu target berdasarkan suara atau gelombang ultrasonik yang dipantulkannya. Ekolokasi sering digunakan oleh hewan yang memiliki kemampuan ekolokasi sebagai alat navigasi untuk perjalanan dan berburu. Seperti pada gambar di bawah, kelelawar memancarkan gelombang ultrasonik 20-30 kali per detik ke segala arah. Kelelawar memancarkan gelombang ultrasonic melalui cara yang lebih terarah saat mencari mangsa atau targetnya. Kelelawar tidak menyukai kebisingan dan cahaya terang. Kebisingan lingkungan menyulitkan kelelawar untuk menemukan mangsanya, sedangkan kondisi yang cerah memudahkan predator untuk menemukan kelelawar, dan kelelawar bebas berkeliaran, membuat mereka semakin sulit ditemukan.
Metode ekolokasi kelelawar sangat bervariasi dari satu spesies ke spesies lainnya. Hal ini memungkinkan kelelawar untuk membedakan suara mereka dari kelelawar lain di dekatnya. Masing-masing kelelawar juga menggunakan metode yang berbeda-beda dan khusus untuk lingkungan dan jenis mangsa atau target tertentu. Rekaman ekolokasi kelelawar sangat akurat. Beberapa kelelawar bahkan dapat secara akurat menargetkan benda-benda kecil, 0,007 inci (sekitar lebar rambut manusia). Karena mangsanya (serangga) terus bergerak, kelelawar harus selalu menjalankan sistem sonar alami ini dan dapat membuat 190 klik ekolokasi per detik.
Tujuan penulisan artikel ini adalah untuk membantu pembaca memahami dan menambah pengetahuan baru tentang kelelawar yang menggunakan ultrasonik untuk menavigasi atau menentukan arah terbang dalam kegelapan. Dengan harapan artikel ini akan membantu banyak orang belajar tentang penggunaan gelombang ultrasonik yang dimanfaatkan oleh kelelawar.
Menurut Cracknell, kelelawar memancarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi 4050 kHz. Gelombang ultrasonik yang dipancarkan oleh kelelawar dipantulkan ketika mengenai mangsa atau targetnya. Kelelawar mengingat setiap gelombang suara yang dipancarkan dan menemukannya dengan gema dengan membandingkan gelombang suara asli dengan gema yang kembali. Ketika kecepatan suara sedang (v), interval waktu (t) antara emisi suara dan penerimaan gema dapat dihitung dari frekuensi suara kelelawar (f) dan jumlah gelombang ultrasonik yang dipancarkan (n). Jarak kelelawar ke target dapat dihitung dengan rumus berikut:
S = v x t/2
S = v x n/2f
Penggunaan gelombang ultrasonik dalam pencarian arah dibantu oleh bentuk telinga kelelawar. Telinga yang dimiliki kelelawar bentuknya menyerupai corong, seperti penerima radar yang berfungsi menangkap gelombang ultrasonik terbalik setelah mengenai suatu objek. Gelombang yang dipantulkan dan diterima oleh telinga kelelawar kemudian diteruskan ke otak. Otak kemudian menganalisis serta menginterpretasikan posisi objek di depannya. Jika keberadaan kelelawar di lingkungan yang bising, sistem radar kelelawar tidak akan terpengaruh atau melemah. Namun, jika gelombang ultrasonik direkam/dipantulkan, maka akan berpengaruh pada kemampuan kelelawar untuk menganalisis gelombang pantul yang diterima.
Kelelawar mengeluarkan suara frekuensi tinggi ketika mendengar gema yang dihasilkan setelah terbang dan berburu. Ketika kelelawar mendengar gema, ia hanya berfokus pada suara yang dihasilkannya. Karena rentang frekuensi yang bisa didengar makhluk ini terbatas, kelelawar harus bisa menghindari efek Doppler yang terjadi. Menurut efek Doppler, jika sumber suara dan yang menerima tidak melakukan pergerakan, maka penerima akan mendengar frekuensi yang sama dengan suara yang dipancarkan oleh sumber suara tersebut. Namun, jika sumber suara atau si penerima melakukan pergerakan, maka frekuensi penerimaan akan menyimpang dari frekuensi transmisi. Dalam situasi seperti itu, frekuensi suara yang dipantulkan mungkin termasuk dalam rentang frekuensi kelelawar yang tidak terdengar. Efek Doppler diformulasikan:
Untuk menghindari efek Doppler, kelelawar mengatur frekuensi suara. Kelelawar membuat suara bernada tinggi untuk mendeteksi serangga atau lalat terbang agar refleksnya tidak hilang.
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa gelombang ultrasonik memiliki keuntungan atau pengaruh penting terhadap kelangsungan hidup kelelawar. Kelelawar menggunakan berbagai teknik ekolokasi untuk membedakan suara mereka sendiri dari kelelawar lain di lingkungan mereka. Selain yang telah disebutkan, berkat kemampuan ekolokasi yang dimilikinya, kelelawar bisa menembak dengan sangat akurat. Namun, kelelawar harus menyesuaikan frekuensi suara yang mereka keluarkan untuk menghindari efek Doppler. Efek Doppler dapat menyebabkan frekuensi suara yang dipantulkan jatuh ke wilayah frekuensi yang berbeda.
DAFTAR PUSTAKA:
Chalis, Taufa, dkk. 2015. Rancang Bangun Prototipe Pengusir Kelelawar Berbasis Mikrokontroler ATmega328. Seminar Nasional dan Expo Teknik Elektro.
Thomas, J.A. 2004. Echolocation In Bats and Dolphins. Chicago: University of Chicago Press.
Boonman, A., dkk. 2014. Current Biology. Nonecholocating Fruit Bats Produce Biosonar Clicks with Their Wings, Volume 24 Nomor 21.
Brinklov, S., dkk. 2010. Acoustical Society of America. Echolocation Call Intensity and Directionality in Flying Short Tailed Fruit Bats. Volume 129, Nomor 1.
Andrew W, D., Claudia V. 2003. Acta Chiropterologica. Echolocation Performance and Call Structure in The Megachiropteran Fruit-Bat Rousettus aegyptiacus. Volume 5, Nomor 2.
Romeo, S., dkk. 2012. Mammal Biol. Lunar Phobia in Bats and Its Ecological Correlates.
Baca konten-konten menarik Kompasiana langsung dari smartphone kamu. Follow channel WhatsApp Kompasiana sekarang di sini: https://whatsapp.com/channel/0029VaYjYaL4Spk7WflFYJ2H
