Grandes colmillos, mandíbulas fuertes, velocidad, visión increíble y mucho más son características que los depredadores de todas las razas y tendencias utilizan en el proceso de caza. La presa, a su vez, tampoco quiere sentarse con las patas dobladas (alas, pezuñas, aletas, etc.) y cada vez encuentra más formas nuevas de evitar el contacto cercano no deseado con el sistema digestivo del depredador. Algunos se convierten en maestros del camuflaje, otros se untan con veneno y otros arrojan sus entrañas a la cara del delincuente (hola pepinos de mar). Pero también hay aquellos cuyo mecanismo de defensa no es visible o ni siquiera audible para nosotros. Las polillas son el alimento favorito de los murciélagos. Durante muchos millones de años, ambos pulieron sus habilidades con el ultrasonido. Los ratones lo usan para encontrar presas y las polillas lo usan para detectar depredadores. Pero para las polillas, "cuidado, vale por dos" no es suficiente, por lo que han desarrollado la capacidad de crear "interferencias de radio" que interrumpen la "visión" ultrasónica de los murciélagos. ¿Cómo lo hacen, dado que son 100% sordos, y qué tan efectivo es para ayudarlos a evitar la muerte? Buscaremos respuestas en el informe del grupo de investigación. Ir.
Base de investigación
Cuando se caza de noche, es necesario tener muy buena vista, un agudo sentido del olfato o un excelente oído. Los murciélagos eligieron lo último, en cierto sentido. El uso de la ecolocalización es muy beneficioso para los murciélagos. Primero, cazar de noche limita la cantidad de peligros potenciales y la competencia en la búsqueda de alimento. En segundo lugar, hay muchos insectos por la noche, lo que significa que las posibilidades de comer después de las 18:00 son mucho mayores.
Los murciélagos producen ultrasonidos en diferentes rangos de frecuencia según la especie. Además, incluso en una especie, la frecuencia cambia con el tiempo: al principio 130-150 kHz y luego 30-40 kHz.
Mientras cazan, los murciélagos “emiten” ondas ultrasónicas que “chocan” contra los objetos que los rodean, incluidas posibles presas. Las ondas reflejadas son captadas por el murciélago y puede maniobrar entre obstáculos o centrar con precisión su ataque en su presa.
Cuando la evolución distribuyó talentos, las polillas tampoco se hicieron a un lado. Son capaces de producir ruidos ultrasónicos o señales falsas que convencen al murciélago de que no son comestibles. Algunas especies de polillas utilizan la estridulación. Este término inusual es muy fácil de explicar: ¿recuerdas cómo “cantan” los grillos en verano? Esto es estridulación. Otro maestro brillante, o más bien sonoro, de este talento son las cigarras.
Una fuente alternativa de sonidos en las polillas puede ser las "castañuelas" de percusión, estructuras genitales modificadas (sí, los científicos llamaron castañuelas a los genitales que producen sonido; ¿pensaste que los científicos carecen de creatividad?).
Sin embargo, la mayoría de las especies de polillas usan timbales (que no deben confundirse con platillos), formaciones cuticulares especiales en la superficie del cuerpo con un "colchón" de aire debajo.
En el estudio analizado hoy, los científicos prestaron atención al género de polillas Yponomeuta, en el que la mayoría de las especies (y hay alrededor de un centenar) en su arsenal tienen una formación inusual: un área translúcida en las alas sin escamas entre las venas Cu1b.
y Cu2. Los científicos han descubierto que varias crestas están adyacentes a esta área, lo que puede indicar que esta área está involucrada en la producción de sonido a través de la estridulación (posiblemente).
En la imagen de la izquierda (A) el área de la formación translúcida está delineada en blanco, y en la imagen de la derecha (B) imágenes SEM de la misma área.
Los científicos se han propuesto responder a una serie de preguntas: ¿esta zona traslúcida produce sonido o no?, ¿cuáles son sus propiedades acústicas (si lo hace) y cómo utiliza la polilla estos sonidos en su vida?
Los sujetos principales que debían ayudar a encontrar respuestas a las preguntas anteriores fueron individuos de dos especies de polillas: Y. evonymella e Y. cagnagella.
Encuentra 10 diferencias: Y. evonymella (izquierda) e Y. cagnagella (derecha).
Los sujetos fueron tomados del medio silvestre cuando aún se encontraban en estado larvario. Las pupas resultantes se guardaron en contenedores especiales de 297 x 159 x 102 mm a una temperatura de 21 °C.
Resultados de la observación
Los científicos registraron vuelos libres y fijos de los sujetos: 15 vuelos libres y 2 fijos de Y. evonymella; 9 vuelos registrados de Y. cagnagella. Durante el vuelo, las polillas produjeron clics ultrasónicos idénticos durante cada aleteo (gráficos a continuación).
Espectrograma de clics ultrasónicos durante el aleteo de una polilla.
El espectrograma de arriba muestra áreas multicolores. El primero (rojo) es el rango de frecuencia de los sonidos producidos por las polillas de la subfamilia Arctiinae contra los murciélagos. Y el segundo (azul) es el rango auditivo de los murciélagos de la especie Eptesicus fuscus.
Durante el swing se registraron un total de dos pulsos ultrasónicos: uno al comienzo del swing y el segundo al final del swing. Fue durante el primer impulso cuando la frecuencia de clics fue mayor. El número de clics por pulso, a juzgar por las observaciones, coincide con el número de franjas en el área translúcida. En Y. evonymella, el valor promedio de clics por 1 pulso ultrasónico es 12.6 ± 1.7, y hay 11 franjas en el área translúcida (tenga en cuenta la numeración en la imagen SEM del ala).
A continuación, los científicos retiraron los tímbales (un área de 260 x 800 µm) de 12 individuos de Y. evonymella y registraron los sonidos durante su vuelo antes y después de retirarlos. También se contó el número de clics por período de 100 ms, lo que equivale aproximadamente a 3 aleteos.
Siete individuos no produjeron clics después de la extracción, ocho produjeron solo 1 clic y cuatro produjeron clics, pero en menor número y con una amplitud menor. Al final resultó que, en estos cuatro, las áreas de timbales (áreas translúcidas) no se eliminaron por completo, por lo que fueron excluidas de un análisis posterior.
Los científicos confirmaron experimentalmente que las polillas de ambas especies de prueba producen sonidos. Ahora decidieron hacerles pruebas de audición (20 individuos de la especie Y. evonymella y 4 individuos de Y. cagnagella).
Los científicos jugaron con ultrasonidos mientras los sujetos volaban libremente en la sala de pruebas. Ningún individuo reaccionó ante esto. Se repitió el experimento, pero dividiendo a los individuos por especie en recipientes separados, donde estaban en reposo. Y de nuevo, nadie se movió siquiera.
Al mismo tiempo, al colocar 10 individuos de Y. evonymella en una cámara de vuelo, los científicos observaron la reacción de los sujetos entre sí. Y fue lo mismo que en pruebas anteriores, es decir, ninguna.
¿Qué pasa con la estridulación? Los científicos comprobaron si las polillas de prueba mostraban signos de fricción en alguna parte del cuerpo para producir sonidos. Y resultó que no hay ninguno. Observe el movimiento de las alas de la polilla durante el vuelo controlado en el vídeo a continuación.
En este vídeo podemos ver qué cambios se producen en la posición de las alas y sus partes durante el aleteo.
Con el área translúcida bajo estudio, no se observó fricción en otras partes del cuerpo de la polilla en ningún momento durante el balanceo. Pero los clics aparecen de alguna manera. Y esto sucede girando el ala trasera a lo largo de su eje desde la base hasta la punta durante las fases superior e inferior del aleteo.
Un examen detallado de este proceso mostró que durante la supinación (movimiento de rotación de la extremidad) al comienzo del colgajo, las secciones anal y yugal del ala se pliegan hacia abajo en relación con su parte anterior a lo largo del surco claval.
Vuelo de polilla, vista lateral.
Este proceso se produce desde la punta hasta la base del ala, por lo que la zona traslúcida también está implicada. Durante esto se producen clics ultrasónicos.
La tabla anterior muestra los resultados del análisis de diez clics registrados en dirección transversal (90°) para todos los sujetos (14 Y. evonymella y 9 Y. cagnagella). Se establecieron parámetros espectrales, duración y amplitud de los clics.
Además, se realizó un análisis de clics (5 por cada uno de 8 individuos) de orientación horizontal (0°, 45°, 90° y 180°).
Nivel de sonido promedio de ocho sujetos de Y. evonymella grabado desde cuatro direcciones: 0° - micrófono frente a la polilla, 45° - frente, 90° - lado, 180° - atrás.
No hubo diferencias significativas: 0° y 45°, Z = 0,3, p = 1,0; 0° y 180°, Z = -2,3, p = 0,13; 45° y 180°, Z = -2,4, p = 0,11.
Los científicos también calcularon a qué distancia los murciélagos escucharán los clics de las polillas, dependiendo de su posición. Los resultados son los siguientes: 6.0 ± 0.4 m a 0°, 6.5 ± 0.4 m a 45°, 7.9 ± 0.7 m a 90° y 5.6 ± 0.4 m a 180°. Estos indicadores se muestran en el cuadro anterior (В).
Y aquí en el gráfico. А Vemos la amplitud del sonido reflejado, que varía en el rango de −35 ... −43 dB a frecuencias en el rango de 20 ... 160 kHz.
Para una visión más detallada del estudio, recomiendo encarecidamente echar un vistazo a .
El acto final
La evolución puede ser sin principios, despiadada, extraña e incluso irónica, como lo demuestra el ejemplo de las polillas que estamos estudiando. Aunque son completamente sordas, estas criaturas no carecen de “voz”. Al utilizar áreas translúcidas en sus alas durante el aleteo, las polillas producen clics ultrasónicos que confunden a los murciélagos ansiosos por darse un festín con ellas.
Una adaptación tan inusual es un hecho, pero dará lugar a muchos más debates sobre cómo se formó, qué cambios evolutivos atravesaron las polillas para desarrollar tal mecanismo y dónde empezó todo.
Una vez más recibimos la confirmación de que el mundo está lleno de criaturas asombrosas que nunca dejan de sorprendernos con sus talentos de los que no teníamos idea.
Y, por supuesto, los viernes offtopic:
Aquí, a cualquiera que sufra mottefobia (miedo a las polillas) probablemente se le detenga el corazón de horror.
Gracias por leer, mantén la curiosidad y que tengas un gran fin de semana chicos.
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Fuente: habr.com