Μεγάλοι κυνόδοντες, δυνατά σαγόνια, ταχύτητα, απίστευτη όραση και πολλά άλλα είναι χαρακτηριστικά που χρησιμοποιούν τα αρπακτικά όλων των φυλών και λωρίδων στη διαδικασία του κυνηγιού. Το θήραμα, με τη σειρά του, επίσης δεν θέλει να κάθεται με τα πόδια του διπλωμένα (φτερά, οπλές, βατραχοπέδιλα κ.λπ.) και βρίσκει όλο και περισσότερους νέους τρόπους για να αποφύγει την ανεπιθύμητη στενή επαφή με το πεπτικό σύστημα του αρπακτικού. Κάποιοι γίνονται κύριοι του καμουφλάζ, άλλοι αλείφονται με δηλητήριο και κάποιοι ρίχνουν τα εντόσθιά τους στο πρόσωπο του παραβάτη (γεια σου αγγουράκια). Υπάρχουν όμως και εκείνοι των οποίων ο αμυντικός μηχανισμός δεν είναι ορατός ή καν ακουστός σε εμάς. Οι σκώροι είναι το αγαπημένο φαγητό των νυχτερίδων. Για πολλά εκατομμύρια χρόνια, και οι δύο βελτίωσαν τις δεξιότητές τους στον υπερήχο. Τα ποντίκια το χρησιμοποιούν για να βρουν θήραμα και οι σκώροι το χρησιμοποιούν για να ανιχνεύσουν αρπακτικά. Αλλά το «προειδοποιημένος είναι αντιοπλισμένος» δεν είναι αρκετό για τους σκώρους, έτσι έχουν αναπτύξει την ικανότητα να δημιουργούν «ραδιοπαρεμβολές» που διαταράσσουν την υπερηχητική «όραση» των νυχτερίδων. Πώς το κάνουν αυτό, δεδομένης της 100% κώφωσής τους, και πόσο αποτελεσματικό είναι στο να τους βοηθήσει να αποφύγουν το θάνατο; Θα αναζητήσουμε απαντήσεις στην έκθεση της ερευνητικής ομάδας. Πηγαίνω.
Ερευνητική βάση
Όταν κυνηγάτε τη νύχτα, πρέπει να έχετε είτε πολύ καλή όραση, έντονη όσφρηση ή εξαιρετική ακοή. Οι νυχτερίδες διάλεξαν το δεύτερο, κατά μία έννοια. Η χρήση ηχοεντοπισμού είναι πολύ ωφέλιμη για τις νυχτερίδες. Πρώτον, το κυνήγι τη νύχτα περιορίζει τον αριθμό των πιθανών κινδύνων και του ανταγωνισμού στην αναζήτηση τροφής. Δεύτερον, υπάρχουν πολλά έντομα τη νύχτα, πράγμα που σημαίνει ότι οι πιθανότητες να φάτε μετά τις 18:00 είναι πολύ μεγαλύτερες.
Οι νυχτερίδες παράγουν υπερήχους σε διαφορετικά εύρη συχνοτήτων ανάλογα με το είδος. Επιπλέον, ακόμη και σε ένα είδος, η συχνότητα αλλάζει με την πάροδο του χρόνου: στην αρχή 130-150 kHz και μετά 30-40 kHz.
Κατά το κυνήγι, οι νυχτερίδες «εκπέμπουν» υπερηχητικά κύματα που «πέφτουν» σε αντικείμενα γύρω τους, συμπεριλαμβανομένων πιθανών θηραμάτων. Τα ανακλώμενα κύματα πιάνονται από το ρόπαλο και μπορεί να ελίσσεται ανάμεσα σε εμπόδια ή να εστιάσει ακριβώς την επίθεσή του στο θήραμά του.
Όταν η εξέλιξη διένειμε ταλέντα, οι σκώροι επίσης δεν έμειναν στην άκρη. Είναι ικανά να παράγουν θόρυβο υπερήχων ή ψευδή σήματα που πείθουν τη νυχτερίδα ότι είναι μη βρώσιμα. Ορισμένα είδη σκόρων χρησιμοποιούν stridulation. Αυτός ο ασυνήθιστος όρος εξηγείται πολύ εύκολα: θυμάστε πώς «τραγουδούν» οι γρύλοι το καλοκαίρι; Αυτό είναι stridulation. Ένας άλλος φωτεινός, ή μάλλον ηχηρός, κύριος αυτού του ταλέντου είναι τα τζιτζίκια.
Μια εναλλακτική πηγή ήχων στους σκώρους μπορεί να είναι τα κρουστά "καστανέτα" - τροποποιημένες γεννητικές δομές (ναι, οι επιστήμονες ονόμασαν τα γεννητικά όργανα που παράγουν ήχους καστανέτες, πιστεύατε ότι οι άνθρωποι της επιστήμης στερούνται δημιουργικότητας;).
Ωστόσο, τα περισσότερα είδη σκόρων χρησιμοποιούν τύμβαλα (δεν πρέπει να συγχέονται με τα κύμβαλα) - ειδικούς σχηματισμούς επιδερμίδων στην επιφάνεια του σώματος με ένα «μαξιλάρι» αέρα από κάτω.
Στη μελέτη που αναθεωρήθηκε σήμερα, οι επιστήμονες έδωσαν προσοχή στο γένος σκόρων Yponomeuta, στο οποίο τα περισσότερα είδη (και υπάρχουν περίπου εκατό από αυτά) έχουν έναν ασυνήθιστο σχηματισμό στο οπλοστάσιό τους - μια ημιδιαφανή περιοχή στα φτερά χωρίς λέπια μεταξύ των φλεβών Cu1b
και Cu2. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι μια σειρά από κορυφογραμμές γειτνιάζουν με αυτήν την περιοχή, γεγονός που μπορεί να υποδηλώνει ότι αυτή η περιοχή εμπλέκεται στην παραγωγή ήχου μέσω διαδρόμου (πιθανώς).
Στην εικόνα στα αριστερά (Α) η περιοχή του ημιδιαφανούς σχηματισμού περιγράφεται με λευκό και στην εικόνα στα δεξιά (Β) εικόνες SEM της ίδιας περιοχής.
Οι επιστήμονες έχουν θέσει ως καθήκον να απαντήσουν σε μια σειρά από ερωτήματα: παράγει ή όχι ήχο αυτή η ημιδιαφανής περιοχή, ποιες είναι οι ακουστικές της ιδιότητες (αν κάνει) και πώς χρησιμοποιούνται αυτοί οι ήχοι από τον σκόρο στη ζωή του.
Τα κύρια υποκείμενα, τα οποία υποτίθεται ότι θα βοηθούσαν στην εύρεση απαντήσεων στις παραπάνω ερωτήσεις, ήταν άτομα δύο ειδών σκόρων - Y. evonymella και Y. cagnagella.
Βρείτε 10 διαφορές: Y. evonymella (αριστερά) και Y. cagnagella (δεξιά).
Τα υποκείμενα ελήφθησαν από τη φύση ενώ ήταν ακόμη στο στάδιο της προνύμφης. Οι νύμφες που προέκυψαν διατηρήθηκαν σε ειδικά δοχεία 297 x 159 x 102 mm σε θερμοκρασία 21 °C.
Αποτελέσματα παρατήρησης
Οι επιστήμονες κατέγραψαν ελεύθερες και σταθερές πτήσεις των υποκειμένων: 15 ελεύθερες και 2 σταθερές πτήσεις του Y. evonymella; 9 καταγεγραμμένες πτήσεις του Y. cagnagella. Κατά τη διάρκεια της πτήσης, οι σκώροι παρήγαγαν πανομοιότυπα υπερηχητικά κλικ κατά τη διάρκεια κάθε χτυπήματος φτερού (γραφήματα παρακάτω).
Φασματογράφημα κρότων υπερήχων κατά τη διάρκεια ενός παλμού ενός σκώρου.
Το φασματόγραμμα παραπάνω δείχνει πολύχρωμες περιοχές. Το πρώτο (κόκκινο) είναι το εύρος συχνοτήτων των ήχων που παράγονται από σκώρους της υποοικογένειας Arctiinae ενάντια στις νυχτερίδες. Και το δεύτερο (μπλε) είναι το ακουστικό φάσμα των νυχτερίδων του είδους Eptesicus fuscus.
Συνολικά καταγράφηκαν δύο παλμοί υπερήχων κατά τη διάρκεια της αιώρησης: ένας στην αρχή της αιώρησης και ο δεύτερος στο τέλος της αιώρησης. Ήταν κατά την πρώτη παρόρμηση που η συχνότητα των κλικ ήταν μεγαλύτερη. Ο αριθμός των κλικ ανά παλμό, κρίνοντας από τις παρατηρήσεις, συμπίπτει με τον αριθμό των λωρίδων στην ημιδιαφανή περιοχή. Στο Y. evonymella, η μέση τιμή των κλικ ανά 1 υπερηχητικό παλμό είναι 12.6 ± 1.7 και υπάρχουν 11 λωρίδες στην ημιδιαφανή περιοχή (προσέξτε την αρίθμηση στην εικόνα SEM του πτερυγίου).
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες αφαίρεσαν τα τύμβαλα (μια περιοχή 260 x 800 μm) από 12 άτομα Y. evonymella και κατέγραψαν ήχους κατά τη διάρκεια της πτήσης τους πριν και μετά την αφαίρεση. Μετρήθηκε επίσης ο αριθμός των κλικ ανά περίοδο 100 ms, που ισοδυναμεί με περίπου 3 χτυπήματα φτερών.
Επτά άτομα δεν έκαναν κλικ μετά την αφαίρεση, οκτώ έκαναν μόνο 1 κλικ και τέσσερα έκαναν κλικ, αλλά σε λιγότερους αριθμούς και με μικρότερο εύρος. Όπως προέκυψε, σε αυτά τα τέσσερα, οι τυμβαλικές περιοχές (ημιδιαφανείς περιοχές) δεν αφαιρέθηκαν πλήρως, οπότε αποκλείστηκαν από περαιτέρω ανάλυση.
Πειραματικά, οι επιστήμονες επιβεβαίωσαν ότι οι σκώροι και των δύο ειδών δοκιμής παράγουν ήχους. Τώρα αποφάσισαν να τα δοκιμάσουν για ακοή (20 άτομα του είδους Y. evonymella και 4 άτομα του Y. cagnagella).
Οι επιστήμονες έπαιξαν υπερήχους ενώ τα άτομα πετούσαν ελεύθερα στην αίθουσα δοκιμών. Ούτε ένα άτομο δεν αντέδρασε σε αυτό. Το πείραμα επαναλήφθηκε, αλλά χωρίζοντας τα άτομα ανά είδος σε χωριστά δοχεία, όπου ήταν σε ηρεμία. Και πάλι κανείς δεν κουνήθηκε καν.
Ταυτόχρονα, τοποθετώντας 10 άτομα του Y. evonymella σε έναν θάλαμο πτήσης, οι επιστήμονες είδαν την αντίδραση των υποκειμένων μεταξύ τους. Και ήταν το ίδιο με τις προηγούμενες δοκιμές, δηλαδή καμία.
Τι γίνεται με το stridulation; Οι επιστήμονες έλεγξαν εάν οι δοκιμαστικοί σκώροι έδειχναν σημάδια τριβής σε οποιοδήποτε μέρος του σώματος για την παραγωγή ήχων. Και όπως αποδείχθηκε, δεν υπάρχουν. Παρατηρήστε την κίνηση των φτερών του σκόρου κατά την ελεγχόμενη πτήση στο παρακάτω βίντεο.
Σε αυτό το βίντεο μπορούμε να δούμε τι αλλαγές συμβαίνουν στη θέση των φτερών και των τμημάτων τους κατά το πτερύγιο.
Με την ημιδιαφανή περιοχή υπό μελέτη, δεν παρατηρήθηκε τριβή σε άλλα μέρη του σώματος του σκόρου σε κανένα σημείο κατά τη διάρκεια της αιώρησης. Όμως τα κλικ με κάποιο τρόπο εμφανίζονται. Και αυτό συμβαίνει περιστρέφοντας το οπίσθιο φτερό κατά μήκος του άξονά του από τη βάση μέχρι την άκρη κατά τη διάρκεια της άνω και κάτω φάσης του πτερυγίου του φτερού.
Μια λεπτομερής εξέταση αυτής της διαδικασίας έδειξε ότι κατά τη διάρκεια του υπτιασμού (περιστροφική κίνηση του άκρου) στην αρχή του πτερυγίου, τα πρωκτικά και τα jugal τμήματα του πτερυγίου διπλώνουν προς τα κάτω σε σχέση με το πρόσθιο τμήμα του κατά μήκος της αύλακας κλείδας.
Πτήση σκώρου, πλάγια όψη.
Αυτή η διαδικασία συμβαίνει από την άκρη έως τη βάση του πτερυγίου, επομένως εμπλέκεται και η ημιδιαφανής περιοχή. Κατά τη διάρκεια αυτού, εμφανίζονται υπερηχητικά κλικ.
Ο παραπάνω πίνακας δείχνει τα αποτελέσματα της ανάλυσης δέκα κλικ που καταγράφηκαν στην εγκάρσια κατεύθυνση (90°) για όλα τα άτομα (14 Y. evonymella και 9 Y. cagnagella). Καθορίστηκαν οι φασματικές παράμετροι, η διάρκεια και το εύρος των κλικ.
Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε ανάλυση των κλικ (5 για καθένα από τα 8 άτομα) οριζόντιου προσανατολισμού (0 °, 45 °, 90 ° και 180 °).
Μέση στάθμη ήχου οκτώ θεμάτων Y. evonymella που εγγράφηκαν από τέσσερις κατευθύνσεις: 0° - μικρόφωνο μπροστά από τον σκόρο, 45° - μπροστινή πλευρά, 90° - πλάγια, 180° - πίσω.
Δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές: 0° και 45°, Z = 0,3, p = 1,0; 0° και 180°, Ζ = -2,3, ρ = 0,13; 45° και 180°, Ζ = -2,4, ρ = 0,11.
Οι επιστήμονες υπολόγισαν επίσης σε ποια απόσταση οι νυχτερίδες θα ακούσουν τα κλικ των σκόρων ανάλογα με τη θέση τους. Τα αποτελέσματα είναι τα εξής: 6.0 ± 0.4 m σε 0°, 6.5 ± 0.4 m σε 45°, 7.9 ± 0.7 m σε 90° και 5.6 ± 0.4 m σε 180°. Αυτοί οι δείκτες εμφανίζονται στο παραπάνω διάγραμμα (В).
Και εδώ στο γράφημα А βλέπουμε το πλάτος του ανακλώμενου ήχου, το οποίο ποικίλλει στο εύρος των −35 ... −43 dB σε συχνότητες στην περιοχή των 20 ... 160 kHz.
Για μια πιο λεπτομερή ματιά στη μελέτη, συνιστώ ανεπιφύλακτα να ρίξετε μια ματιά .
Επίλογος
Η εξέλιξη μπορεί να είναι χωρίς αρχές, ανελέητη, παράξενη και ακόμη και ειρωνική, όπως δείχνει το παράδειγμα των σκόρων που μελετώνται. Αν και εντελώς κωφά, αυτά τα πλάσματα δεν είναι χωρίς «φωνή». Χρησιμοποιώντας ημιδιαφανείς περιοχές στα φτερά τους κατά το χτύπημα, οι σκόροι παράγουν υπερηχητικούς κρότους που μπερδεύουν τις νυχτερίδες που επιθυμούν να γλεντήσουν μαζί τους.
Μια τέτοια ασυνήθιστη προσαρμογή είναι γεγονός, αλλά θα προκαλέσει πολλές περισσότερες συζητήσεις για το πώς σχηματίστηκε, ποιες εξελικτικές αλλαγές πέρασαν οι σκώροι για να αναπτύξουν έναν τέτοιο μηχανισμό και πού ξεκίνησαν όλα.
Λάβαμε για άλλη μια φορά επιβεβαίωση ότι ο κόσμος είναι γεμάτος καταπληκτικά πλάσματα που δεν σταματούν να εκπλήσσουν με τα ταλέντα τους για τα οποία δεν είχαμε ιδέα.
Και, φυσικά, offtopic Παρασκευές:
Εδώ, όλοι όσοι πάσχουν από μοτεφοβία (φόβος για τους σκώρους) πιθανότατα έχουν σταματήσει την καρδιά τους από φρίκη.
Ευχαριστώ για την ανάγνωση, μείνετε περίεργοι και να έχετε ένα υπέροχο Σαββατοκύριακο παιδιά.
Σας ευχαριστούμε που μείνατε μαζί μας. Σας αρέσουν τα άρθρα μας; Θέλετε να δείτε πιο ενδιαφέρον περιεχόμενο; Υποστηρίξτε μας κάνοντας μια παραγγελία ή προτείνοντας σε φίλους, Έκπτωση 30% για χρήστες Habr σε ένα μοναδικό ανάλογο διακομιστών εισαγωγικού επιπέδου, που εφευρέθηκε από εμάς για εσάς: (διατίθεται με RAID1 και RAID10, έως 24 πυρήνες και έως 40 GB DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps δωρεάν μέχρι την άνοιξη όταν πληρώνετε για περίοδο έξι μηνών, μπορείτε να παραγγείλετε .
Dell R730xd 2 φορές φθηνότερο; Μόνο εδώ σε Ολλανδία και ΗΠΑ! Διαβάστε σχετικά
Πηγή: www.habr.com