Suured kihvad, tugevad lõuad, kiirus, uskumatu nägemine ja palju muud on omadused, mida igat tõugu ja triibulised kiskjad jahipidamisel kasutavad. Saak omakorda ei taha ka istuda käppadega (tiivad, kabjad, lestad jne) ning mõtleb välja üha uusi viise, kuidas vältida soovimatut lähikontakti kiskja seedesüsteemiga. Mõnest saab kamuflaažimeister, mõni määrib end mürgiga ja mõni viskab solvajale sisikonna näkku (tere merekurgid). Kuid on ka neid, kelle kaitsemehhanism pole meile nähtav ega isegi kuuldav. Nahkhiirte lemmiktoit on ööliblikad. Mõlemad lihvisid miljoneid aastaid oma ultraheli oskusi. Hiired kasutavad seda saaklooma leidmiseks ja ööliblikad kasutavad seda röövloomade tuvastamiseks. Kuid koide jaoks ei piisa sõnast "ettehoiatus on relvastatud", seetõttu on nad välja töötanud võime tekitada "raadiohäireid", mis häirivad nahkhiirte ultraheli "nägemist". Kuidas nad seda teevad, arvestades nende 100% kurtust ja kui tõhusalt aitab see neil surma vältida? Vastuseid otsime uurimisrühma aruandest. Mine.
Uurimistöö alus
Öösel jahti pidades peab teil olema kas väga hea nägemine, terav haistmismeel või suurepärane kuulmine. Nahkhiired valisid teatud mõttes viimase. Kajalokatsiooni kasutamine on nahkhiirtele väga kasulik. Esiteks piirab öine jahipidamine võimalike ohtude arvu ja konkurentsi toidu otsimisel. Teiseks on öösel palju putukaid, mis tähendab, et pärast kella 18 on söömise võimalus palju suurem.
Nahkhiired toodavad sõltuvalt liigist ultraheli erinevates sagedusvahemikes. Veelgi enam, isegi ühel liigil muutub sagedus aja jooksul: alguses 130-150 kHz ja seejärel 30-40 kHz.
Jahipidamise ajal kiirgavad nahkhiired ultrahelilaineid, mis põrkuvad neid ümbritsevate objektide, sealhulgas võimaliku saagiga, vastu. Peegeldunud lained püüab nahkhiir kinni ja ta suudab manööverdada takistuste vahel või suunata rünnaku täpselt oma saagile.
Kui evolutsioon andeid jagas, ei jäänud ka ööliblikad kõrvale. Nad on võimelised tekitama ultrahelimüra või valesignaale, mis veenavad nahkhiirt, et need on mittesöödavad. Mõned ööliblika liigid kasutavad stridulatsiooni. Seda ebatavalist terminit on väga lihtne seletada: mäletate, kuidas ritsikad suvel "laulavad"? See on stridulatsioon. Selle ande teine särav või pigem kõlav meister on tsikaadid.
Alternatiivseks heliallikaks ööliblikatel võivad olla löökpillid "kastanjetid" - muudetud suguelundite struktuurid (jah, teadlased nimetasid suguelundeid, mis tekitavad helikastanjetid; kas arvate, et teadlastel puudub loovus?).
Enamik ööliblikaliike kasutab aga trumme (mitte segi ajada taldrikutega) – spetsiaalseid kutiikulaarseid moodustisi kehapinnal, mille all on õhkpadi.
Täna läbi vaadatud uuringus pöörasid teadlased tähelepanu ööliblikate perekonnale Yponomeuta, mille arsenalis on enamikul liikidel (ja neid on umbes sadakond) ebatavaline moodustis - tiibadel läbipaistev ala ilma soomusteta Cu1b veenide vahel.
ja Cu2. Teadlased on avastanud, et selle piirkonnaga külgnevad mitmed seljandikud, mis võib viidata sellele, et see piirkond on seotud heli tekitamisega stridulatsiooni kaudu (võimalik).
Vasakpoolsel pildil (A) on poolläbipaistva moodustise ala piiritletud valgega ja parempoolsel pildil (B) sama ala SEM-kujutised.
Teadlased on seadnud endale ülesandeks vastata mitmele küsimusele: kas see poolläbipaistev ala tekitab heli või mitte, millised on selle akustilised omadused (kui on) ja kuidas ööliblikas neid helisid oma elus kasutab.
Peamised katsealused, kes pidid aitama ülaltoodud küsimustele vastuseid leida, olid kahe ööliblika liigi - Y. evonymella ja Y. cagnagella - isendid.
Leidke 10 erinevust: Y. evonymella (vasakul) ja Y. cagnagella (paremal).
Katsealused võeti loodusest alles vastsefaasis. Saadud nukke hoiti spetsiaalsetes anumates 297 x 159 x 102 mm temperatuuril 21 °C.
Vaatlustulemused
Teadlased registreerisid katsealuste vabad ja fikseeritud lennud: 15 vaba ja 2 fikseeritud Y. evonymella lendu; 9 registreeritud Y. cagnagella lendu. Lennu ajal tekitasid ööliblikad iga tiivalöögi ajal identseid ultraheliklõpse (graafikud allpool).
Ultraheli klikkide spektrogramm ööliblika ühe tiivalöögi ajal.
Ülaltoodud spektrogramm näitab mitmevärvilisi alasid. Esimene (punane) on helide sagedusvahemik, mida tekitavad alamperekonna Arctiinae ööliblikad nahkhiirte vastu. Ja teine (sinine) on liigi Eptesicus fuscus nahkhiirte kuulmisvahemik.
Kokku registreeriti kiikumise ajal kaks ultraheliimpulssi: üks kiige alguses ja teine kiikumise lõpus. Just esimese impulsi ajal oli klikkide sagedus suurem. Klõpsude arv impulsi kohta langeb vaatluste põhjal kokku triipude arvuga poolläbipaistval alal. Y. evonymella puhul on klõpsude keskmine väärtus 1 ultraheliimpulsi kohta 12.6 ± 1.7 ja poolläbipaistval alal on 11 triipu (pange tähele tiiva SEM-kujutise nummerdamist).
Järgmiseks eemaldasid teadlased 260 Y. evonymella isendilt trummid (pindala 800 x 12 µm) ja salvestasid helid nende lennu ajal enne ja pärast eemaldamist. Loendati ka klikkide arv 100 ms perioodi kohta, mis võrdub ligikaudu 3 tiivalöögiga.
Seitse isikut ei tekitanud pärast eemaldamist ühtegi klõpsu, kaheksa tegid ainult ühe klõpsu ja neli tegid klõpse, kuid väiksema arvu ja väiksema amplituudiga. Nagu selgus, ei olnud neil neljal trummialad (läbipaistvad alad) täielikult eemaldatud, mistõttu jäeti need edasisest analüüsist välja.
Eksperimentaalselt kinnitasid teadlased, et mõlema katseliigi ööliblikad tekitavad helisid. Nüüd otsustasid nad katsetada nende kuulmist (20 isendit liigist Y. evonymella ja 4 isendit Y. cagnagella).
Teadlased mängisid ultraheli, samal ajal kui katsealused lendasid katseruumis vabalt. Ükski inimene ei reageerinud sellele. Katset korrati, kuid jagades isendid liikide kaupa eraldi konteineritesse, kus nad olid puhkeolekus. Ja jälle, keegi ei liigutanud end isegi.
Samal ajal, asetades ühte lennukambrisse 10 Y. evonymella isendit, nägid teadlased katsealuste reaktsiooni üksteisele. Ja see oli sama, mis eelmistes katsetes, st mitte ühtegi.
Aga stridulatsioon? Teadlased kontrollisid, kas testitavatel ööliblikatel on kehaosade hõõrdumise märke heli tekitamiseks. Ja nagu selgus, neid polegi. Märka allolevas videos ööliblika tiibade liikumist kontrollitud lennu ajal.
Sellest videost näeme, millised muutused tekivad lehvitamise ajal tiibade ja nende osade asendis.
Uuritava poolläbipaistva ala puhul ei täheldatud hõõrdumist koi teistel kehaosadel kiikumise ajal üheski punktis. Aga klõpsud tekivad kuidagi. Ja see juhtub, pöörates tagatiiba mööda oma telge põhjast tipuni tiiva lehvitamise ülemises ja alumises faasis.
Selle protsessi üksikasjalik uurimine näitas, et supinatsiooni (jäseme pöörleva liikumise) ajal klapi alguses voldivad tiiva anaal- ja jugaalsed osad selle eesmise osa suhtes mööda klavali soont.
Koi lend, külgvaade.
See protsess toimub tiiva tipust kuni põhjani, seega on kaasatud ka poolläbipaistev ala. Selle käigus tekivad ultraheli klõpsud.
Ülaltoodud tabelis on kõigi katsealuste (90 Y. evonymella ja 14 Y. cagnagella) ristsuunas (9°) registreeritud kümne kliki analüüsi tulemused. Määrati klõpsude spektraalsed parameetrid, kestus ja amplituud.
Lisaks viidi läbi horisontaalse orientatsiooni (5 °, 8 °, 0 ° ja 45 °) klikkide analüüs (90 iga 180 inimese kohta).
Kaheksa Y. evonymella katsealuse keskmine helitase, mis on salvestatud neljast suunast: 0° – mikrofon koi ees, 45° – esikülg, 90° – külg, 180° – taga.
Olulisi erinevusi ei olnud: 0° ja 45°, Z = 0,3, p = 1,0; 0° ja 180°, Z = -2,3, p = 0,13; 45° ja 180°, Z = -2,4, p = 0,11.
Teadlased arvutasid ka välja, millisel kaugusel nahkhiired nende asukohast olenevalt ööliblikate klõpse kuulevad. Tulemused on järgmised: 6.0° 0.4 ± 0 m, 6.5° 0.4 ± 45 m, 7.9° 0.7 ± 90 m ja 5.6° 0.4 ± 180 m. Need indikaatorid on kuvatud ülaltoodud diagrammil (В).
Ja siin graafikul А näeme peegeldunud heli amplituudi, mis varieerub vahemikus −35 ... −43 dB sageduste vahemikus 20 ... 160 kHz.
Uuringu üksikasjalikuma ülevaate saamiseks soovitan tungivalt vaadata .
Epiloog
Evolutsioon võib olla põhimõteteta, halastamatu, kummaline ja isegi irooniline, nagu näitab uuritavate ööliblikate näide. Kuigi need olendid on täiesti kurdid, pole neil "häält". Kasutades lehvitamise ajal tiibadel poolläbipaistvaid alasid, tekitavad ööliblikad ultraheli klõpse, mis segavad nahkhiired, kes soovivad nendega maitsta.
Selline ebatavaline kohanemine on tõsiasi, kuid see tekitab palju rohkem vaidlusi selle üle, kuidas see tekkis, milliseid evolutsioonilisi muutusi koid sellise mehhanismi väljatöötamiseks läbi elasid ja kust see kõik alguse sai.
Saime taas kinnitust, et maailm on täis hämmastavaid olendeid, kes ei lakka hämmastamast oma annetega, millest meil aimugi polnud.
Ja muidugi offtopic reeded:
Siin on ilmselt kõigil, kes põevad mottefoobiat (hirm ööliblikate ees), süda õudusest seisma.
Täname lugemise eest, olge uudishimulikud ja head nädalavahetust poisid.
Täname, et jäite meiega. Kas teile meeldivad meie artiklid? Kas soovite näha huvitavamat sisu? Toeta meid, esitades tellimuse või soovitades sõpradele, Habri kasutajatele 30% allahindlus ainulaadsele algtaseme serverite analoogile, mille me teie jaoks välja mõtlesime: (saadaval RAID1 ja RAID10, kuni 24 tuuma ja kuni 40 GB DDR4-ga).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 tuuma) 10 GB DDR4 240 GB SSD 1 Gbps kuni kevadeni tasuta kuue kuu eest tasudes saate tellida .
Dell R730xd 2 korda odavam? Ainult siin Hollandis ja USA-s! Millegi kohta lugema
Allikas: www.habr.com