
Ecolocalização ou biosonar é uma sofisticada capacidade biológica de detectar a posição e/ou a distância de objetos (obstáculos no ambiente) ou animais através de emissão de ondas ultrassônicas, no ar ou na água, e análise ou cronometragem do tempo gasto para essas ondas serem emitidas, refletirem no alvo e voltarem à fonte sobre a forma de eco (ondas refletidas). Baseado nessa capacidade natural os seres humanos desenvolveram a "ecolocalização artificial" com radar, sonar e aparelhos de ultrassonografia.
O golfinho e a baleia branca (ou beluga) produzem sons de alta frequência ou ultrassônicos, na faixa de 150 kHz, sob a forma de "clicks" ou estalidos. Esses sons são gerados pelo ar inspirado e expirado através de um órgão existente no alto da cabeça, os sacos nasais ou aéreos. Os sons provavelmente são controlados, amplificados e enviados à frente através de uma ampola cheia de óleo situada na nuca ou testa, o Espermatócito, que dirige as ondas sonoras em feixe à frente, para o ambiente aquático. Esse ambiente favorece muito esse sentido, pois o som se propaga na água cinco vezes mais rápido do que no ar. A frequência desses estalidos é mais alta que a dos sons usados para comunicações e é diferente para cada espécie.
Quando o som atinge um objeto ou presa, parte é refletida de volta na forma de eco e é captado por um grande órgão adiposo ou tecido especial no seu maxilar inferior ou mandíbula, sendo os sons transmitidos ao ouvido interno ou médio e daí para o cérebro. Grande parte do cérebro está envolvida no processamento e na interpretação dessas informações acústicas geradas pela ecolocalização.
Assim que o eco é recebido, o animal gera outro estalido. Quanto mais perto está do objeto que examina, mais rápido é o eco e com mais frequência os estalidos são emitidos. O lapso temporal entre os estalidos permite ao animal identificar a distância que o separa do objeto ou presa em movimento. Pela continuidade deste processo, o golfinho e a baleia conseguem segui-los, sendo capaz de o fazer num ambiente com ruídos, de assobiar e ecoar ao mesmo tempo e pode ecoar diferentes objetos simultaneamente.

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