ધ્વનિ તોડફોડ: ચામાચીડિયા સામે રક્ષણ તરીકે શલભમાં અલ્ટ્રાસોનિક ક્લિક્સ પેદા કરવાની પદ્ધતિ

મોટી ફેણ, મજબૂત જડબાં, ઝડપ, અવિશ્વસનીય દ્રષ્ટિ અને ઘણું બધું એ વિશેષતાઓ છે જેનો ઉપયોગ તમામ જાતિઓ અને પટ્ટાઓના શિકારી શિકારની પ્રક્રિયામાં કરે છે. શિકાર, બદલામાં, તેના પંજા ફોલ્ડ કરીને (પાંખો, ખૂંખાર, ફ્લિપર્સ, વગેરે) સાથે બેસવા માંગતો નથી અને શિકારીની પાચન તંત્ર સાથે અનિચ્છનીય નજીકના સંપર્કને ટાળવા માટે વધુ અને વધુ નવી રીતો સાથે આવે છે. કેટલાક છદ્માવરણના માસ્ટર બને છે, કેટલાક પોતાને ઝેરથી ગંધ કરે છે, અને કેટલાક ગુનેગારના ચહેરા પર તેમના આંતરડા ફેંકી દે છે (હેલો સી કાકડીઓ). પરંતુ એવા પણ છે જેમની સંરક્ષણ પદ્ધતિ આપણને દેખાતી નથી અથવા સાંભળી શકાતી નથી. શલભ ચામાચીડિયાનો પ્રિય ખોરાક છે. ઘણા લાખો વર્ષોથી, બંનેએ તેમની અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કુશળતાને પોલિશ કરી. ઉંદર તેનો ઉપયોગ શિકાર શોધવા માટે કરે છે, અને શલભ શિકારીઓને શોધવા માટે તેનો ઉપયોગ કરે છે. પરંતુ "ફોરવર્ન્ડ ઇઝ ફોરઆર્મ્ડ" શલભ માટે પૂરતું નથી, તેથી તેઓએ "રેડિયો હસ્તક્ષેપ" બનાવવાની ક્ષમતા વિકસાવી છે જે ચામાચીડિયાની અલ્ટ્રાસોનિક "દ્રષ્ટિ" ને અવરોધે છે. તેઓ આ કેવી રીતે કરે છે, તેમની 100% બહેરાશને જોતા, અને તે તેમને મૃત્યુને ટાળવામાં મદદ કરવા માટે કેટલું અસરકારક છે? અમે સંશોધન જૂથના અહેવાલમાં જવાબો શોધીશું. જાઓ.

સંશોધનનો આધાર

જ્યારે તમે રાત્રે શિકાર કરો છો, ત્યારે તમારે કાં તો ખૂબ સારી દૃષ્ટિ, ગંધની તીવ્ર સમજ અથવા ઉત્તમ શ્રવણશક્તિ હોવી જરૂરી છે. ચામાચીડિયાએ એક અર્થમાં બાદમાં પસંદ કર્યું. ઇકોલોકેશનનો ઉપયોગ ચામાચીડિયા માટે ખૂબ જ ફાયદાકારક છે. પ્રથમ, રાત્રે શિકાર સંભવિત જોખમોની સંખ્યા અને ખોરાકની શોધમાં સ્પર્ધાને મર્યાદિત કરે છે. બીજું, રાત્રે ઘણા બધા જંતુઓ હોય છે, જેનો અર્થ છે કે 18:00 પછી ખાવાની સંભાવના ઘણી વધારે છે.

ચામાચીડિયા વિવિધ આવર્તન શ્રેણીમાં જાતિના આધારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઉત્પન્ન કરે છે. તદુપરાંત, એક જાતિમાં પણ, આવર્તન સમય જતાં બદલાય છે: શરૂઆતમાં 130-150 kHz, અને પછી 30-40 kHz.

શિકાર કરતી વખતે, ચામાચીડિયા અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો "ઉત્સર્જન" કરે છે જે સંભવિત શિકાર સહિત તેમની આસપાસની વસ્તુઓમાં "ક્રેશ" થાય છે. પ્રતિબિંબિત તરંગો બેટ દ્વારા પકડવામાં આવે છે અને તે અવરોધો વચ્ચે દાવપેચ કરી શકે છે અથવા તેના શિકાર પર તેના હુમલાને ચોક્કસપણે ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે.

જ્યારે ઉત્ક્રાંતિએ પ્રતિભાઓનું વિતરણ કર્યું, ત્યારે શલભ પણ એક બાજુ ઊભા ન હતા. તેઓ અલ્ટ્રાસોનિક અવાજ અથવા ખોટા સંકેતો ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે જે બેટને ખાતરી આપે છે કે તેઓ અખાદ્ય છે. શલભની કેટલીક પ્રજાતિઓ સ્ટ્રિડ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરે છે. આ અસામાન્ય શબ્દ સમજાવવા માટે ખૂબ જ સરળ છે: યાદ રાખો કે ઉનાળામાં ક્રિકેટ કેવી રીતે "ગાય છે"? આ સ્ટ્રિડ્યુલેશન છે. આ પ્રતિભાના અન્ય તેજસ્વી, અથવા તેના બદલે સોનોરસ, માસ્ટર સિકાડાસ છે.

શલભમાં અવાજનો વૈકલ્પિક સ્ત્રોત પર્ક્યુસન "કાસ્ટેનેટ્સ" હોઈ શકે છે - સંશોધિત જનનાંગ માળખાં (હા, વૈજ્ઞાનિકો જનનાંગોને અવાજ કેસ્ટેનેટ્સ ઉત્પન્ન કરે છે; શું તમને લાગે છે કે વિજ્ઞાનના લોકો સર્જનાત્મકતાથી વંચિત છે?).

જો કે, શલભની મોટાભાગની પ્રજાતિઓ ટિમ્બલ્સનો ઉપયોગ કરે છે (સિમ્બલ્સ સાથે મૂંઝવણમાં ન આવે) - શરીરની સપાટી પર નીચે હવા "ગાદી" સાથે વિશિષ્ટ ક્યુટિક્યુલર રચનાઓ.

આજે સમીક્ષા કરાયેલા અભ્યાસમાં, વૈજ્ઞાનિકોએ શલભ યોપોનોમ્યુટાની જીનસ પર ધ્યાન આપ્યું, જેમાં મોટાભાગની પ્રજાતિઓ (અને તેમાંના લગભગ સો છે) તેમના શસ્ત્રાગારમાં અસામાન્ય રચના ધરાવે છે - Cu1b નસો વચ્ચેના ભીંગડા વિના પાંખો પર અર્ધપારદર્શક વિસ્તાર.
અને Cu2. વૈજ્ઞાનિકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે આ વિસ્તારને અડીને સંખ્યાબંધ પર્વતમાળાઓ છે, જે સૂચવે છે કે આ વિસ્તાર સ્ટ્રિડ્યુલેશન (સંભવતઃ) દ્વારા ધ્વનિ ઉત્પાદનમાં સામેલ છે.

ડાબી બાજુની છબીમાં (A) અર્ધપારદર્શક રચનાનો વિસ્તાર સફેદ રંગમાં દર્શાવેલ છે, અને જમણી બાજુની છબીમાં (B) સમાન વિસ્તારની SEM છબીઓ.

વૈજ્ઞાનિકોએ અસંખ્ય પ્રશ્નોના જવાબો આપવાનું કાર્ય પોતાને સેટ કર્યું છે: શું આ અર્ધપારદર્શક વિસ્તાર અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે કે નહીં, તેના એકોસ્ટિક ગુણધર્મો શું છે (જો તે કરે છે), અને આ અવાજો તેના જીવનમાં શલભ દ્વારા કેવી રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

મુખ્ય વિષયો, જેમણે ઉપરોક્ત પ્રશ્નોના જવાબો શોધવામાં મદદ કરવી જોઈતી હતી, તેઓ શલભની બે પ્રજાતિઓના વ્યક્તિઓ હતા - Y. evonymella અને Y. cagnagella.

10 તફાવતો શોધો: Y. ઇવોનીમેલા (ડાબે) અને Y. કેગ્નેજેલા (જમણે).

લાર્વા તબક્કામાં હોવા છતાં વિષયો જંગલીમાંથી લેવામાં આવ્યા હતા. પરિણામી પ્યુપાને 297 °C તાપમાને 159 x 102 x 21 મીમીના ખાસ કન્ટેનરમાં રાખવામાં આવ્યા હતા.

અવલોકન પરિણામો

વૈજ્ઞાનિકોએ વિષયોની ફ્રી અને ફિક્સ્ડ ફ્લાઇટ્સ રેકોર્ડ કરી: વાય. ઇવોનીમેલાની 15 ફ્રી અને 2 ફિક્સ્ડ ફ્લાઇટ્સ; Y. cagnagella ની 9 રેકોર્ડ કરેલી ફ્લાઇટ્સ. ફ્લાઇટ દરમિયાન, શલભ દરેક વિંગબીટ (નીચે ગ્રાફ) દરમિયાન સમાન અલ્ટ્રાસોનિક ક્લિક્સ ઉત્પન્ન કરે છે.

શલભની એક વિંગબીટ દરમિયાન અલ્ટ્રાસોનિક ક્લિક્સનો સ્પેક્ટ્રોગ્રામ.

ઉપરોક્ત સ્પેક્ટ્રોગ્રામ બહુ રંગીન વિસ્તારો દર્શાવે છે. પ્રથમ (લાલ) એ ચામાચીડિયા સામે સબફેમિલી આર્ક્ટિનીના શલભ દ્વારા ઉત્પાદિત અવાજોની આવર્તન શ્રેણી છે. અને બીજી (વાદળી) એપ્ટેસિકસ ફસ્કસ પ્રજાતિના ચામાચીડિયાની શ્રાવ્ય શ્રેણી છે.

સ્વિંગ દરમિયાન કુલ બે અલ્ટ્રાસોનિક પલ્સ રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા: એક સ્વિંગની શરૂઆતમાં અને બીજી સ્વિંગના અંતે. તે પ્રથમ આવેગ દરમિયાન હતું કે ક્લિક્સની આવર્તન વધારે હતી. પલ્સ દીઠ ક્લિક્સની સંખ્યા, અવલોકનો દ્વારા નક્કી કરીને, અર્ધપારદર્શક વિસ્તારમાં પટ્ટાઓની સંખ્યા સાથે એકરુપ છે. Y. evonymella માં, 1 અલ્ટ્રાસોનિક પલ્સ દીઠ ક્લિક્સનું સરેરાશ મૂલ્ય 12.6 ± 1.7 છે, અને અર્ધપારદર્શક વિસ્તારમાં 11 પટ્ટાઓ છે (પાંખની SEM છબી પર નંબરિંગની નોંધ કરો).

આગળ, વૈજ્ઞાનિકોએ 260 Y. ઇવોનીમેલા વ્યક્તિઓમાંથી ટિમ્બલ્સ (800 x 12 µm વિસ્તાર) દૂર કર્યા અને દૂર કર્યા પહેલા અને પછી તેમની ફ્લાઇટ દરમિયાન અવાજો રેકોર્ડ કર્યા. 100 ms સમયગાળા દીઠ ક્લિક્સની સંખ્યા પણ ગણવામાં આવી હતી, જે લગભગ 3 વિંગ બીટ્સની સમકક્ષ છે.

સાત વ્યક્તિઓએ દૂર કર્યા પછી કોઈ ક્લિક્સનું ઉત્પાદન કર્યું ન હતું, આઠ લોકોએ માત્ર 1 ક્લિકનું ઉત્પાદન કર્યું હતું, અને ચાર ઉત્પાદિત ક્લિક્સ, પરંતુ ઓછી સંખ્યામાં અને ઓછા કંપનવિસ્તાર સાથે. જેમ જેમ તે બહાર આવ્યું છે, આ ચારમાં, ટિમ્બલ વિસ્તારો (અર્ધપારદર્શક વિસ્તારો) સંપૂર્ણપણે દૂર કરવામાં આવ્યા ન હતા, તેથી તેઓને વધુ વિશ્લેષણમાંથી બાકાત રાખવામાં આવ્યા હતા.

પ્રાયોગિક રીતે, વૈજ્ઞાનિકોએ પુષ્ટિ કરી કે બંને પરીક્ષણ પ્રજાતિઓના શલભ અવાજો ઉત્પન્ન કરે છે. હવે તેઓએ તેમને સુનાવણી માટે ચકાસવાનું નક્કી કર્યું (વાય. ઇવોનીમેલા પ્રજાતિના 20 વ્યક્તિઓ અને વાય. કેગ્નેજેલાના 4 વ્યક્તિઓ).

વૈજ્ઞાનિકોએ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વગાડ્યું જ્યારે વિષયો પરીક્ષણ રૂમમાં મુક્તપણે ઉડાન ભરી રહ્યા હતા. આ અંગે એક પણ વ્યક્તિએ પ્રતિક્રિયા આપી નથી. પ્રયોગ પુનરાવર્તિત કરવામાં આવ્યો હતો, પરંતુ પ્રજાતિઓ દ્વારા વ્યક્તિઓને અલગ કન્ટેનરમાં વિભાજીત કરવામાં આવ્યો હતો, જ્યાં તેઓ આરામ કરતા હતા. અને ફરીથી, કોઈએ ખસેડ્યું પણ નહીં.

તે જ સમયે, એક ફ્લાઇટ ચેમ્બરમાં Y. evonymella ના 10 વ્યક્તિઓને મૂકીને, વૈજ્ઞાનિકોએ વિષયોની એકબીજા પ્રત્યેની પ્રતિક્રિયા જોઈ. અને તે અગાઉના પરીક્ષણોની જેમ જ હતું, એટલે કે, કોઈ નહીં.

સ્ટ્રિડ્યુલેશન વિશે શું? વૈજ્ઞાનિકોએ ચકાસ્યું કે શું ટેસ્ટ મોથમાં અવાજ ઉત્પન્ન કરવા માટે શરીરના કોઈપણ ભાગના ઘર્ષણના ચિહ્નો દેખાય છે. અને તે બહાર આવ્યું તેમ, ત્યાં કોઈ નથી. નીચેના વિડિયોમાં નિયંત્રિત ઉડાન દરમિયાન જીવાતની પાંખોની હિલચાલ પર ધ્યાન આપો.

આ વિડિયોમાં આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે ફફડાટ દરમિયાન પાંખોની સ્થિતિમાં અને તેના ભાગોમાં કેવા ફેરફારો થાય છે.

અભ્યાસ હેઠળના અર્ધપારદર્શક વિસ્તાર સાથે, સ્વિંગ દરમિયાન કોઈપણ સમયે જીવાતના શરીરના અન્ય ભાગો પર કોઈ ઘર્ષણ જોવા મળ્યું ન હતું. પરંતુ ક્લિક્સ કોઈક રીતે દેખાય છે. અને આ પાંખના ફફડાટના ઉપલા અને નીચલા તબક્કાઓ દરમિયાન પાછળની પાંખને તેની ધરી સાથે પાયાથી છેડા સુધી ફેરવવાથી થાય છે.

આ પ્રક્રિયાની વિગતવાર તપાસ દર્શાવે છે કે ફ્લૅપની શરૂઆતમાં સુપિનેશન (અંગની રોટેશનલ મૂવમેન્ટ) દરમિયાન, પાંખના ગુદા અને જ્યુગલ વિભાગો ક્લેવલ ગ્રુવ સાથે તેના અગ્રવર્તી ભાગની તુલનામાં નીચે ફોલ્ડ થાય છે.

મોથ ફ્લાઇટ, બાજુ દૃશ્ય.

આ પ્રક્રિયા છેડાથી પાંખના પાયા સુધી થાય છે, તેથી અર્ધપારદર્શક વિસ્તાર પણ સામેલ છે. આ દરમિયાન, અલ્ટ્રાસોનિક ક્લિક્સ થાય છે.

ઉપરનું કોષ્ટક તમામ વિષયો (90 Y. ઇવોનીમેલા અને 14 Y. કેગ્નેજેલા) માટે ત્રાંસી દિશામાં (9°) રેકોર્ડ કરાયેલા દસ ક્લિક્સના વિશ્લેષણના પરિણામો દર્શાવે છે. સ્પેક્ટ્રલ પરિમાણો, સમયગાળો અને ક્લિક્સની કંપનવિસ્તાર સ્થાપિત કરવામાં આવી હતી.

આ ઉપરાંત, આડા ઓરિએન્ટેશન (5 °, 8 °, 0 ° અને 45 °) ના ક્લિક્સ (90 વ્યક્તિઓમાંથી દરેક માટે 180) નું વિશ્લેષણ હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું.

આઠ Y. ઇવોનીમેલા વિષયોનું સરેરાશ ધ્વનિ સ્તર ચાર દિશામાંથી રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યું: 0° - જીવાતની સામે માઇક્રોફોન, 45° - આગળની બાજુ, 90° - બાજુ, 180° - પાછળ.

ત્યાં કોઈ નોંધપાત્ર તફાવત ન હતા: 0° અને 45°, Z = 0,3, p = 1,0; 0° અને 180°, Z = -2,3, p = 0,13; 45° અને 180°, Z = -2,4, p = 0,11.

વૈજ્ઞાનિકોએ એ પણ ગણતરી કરી હતી કે ચામાચીડિયા તેમની સ્થિતિના આધારે શલભના ક્લિક્સ કયા અંતરે સાંભળશે. પરિણામો નીચે મુજબ છે: 6.0° પર 0.4 ± 0 મીટર, 6.5° પર 0.4 ± 45 મીટર, 7.9° પર 0.7 ± 90 મીટર અને 5.6° પર 0.4 ± 180 મીટર. આ સૂચકાંકો ઉપરના ચાર્ટમાં દર્શાવવામાં આવ્યા છે (В).

અને અહીં ગ્રાફ પર А આપણે પ્રતિબિંબિત અવાજનું કંપનવિસ્તાર જોઈએ છીએ, જે 35 ... 43 kHz ની રેન્જમાં ફ્રીક્વન્સીઝ પર −20 ... −160 dB ની રેન્જમાં બદલાય છે.

અહીં તમે શલભના અવાજોનું ઓડિયો રેકોર્ડિંગ સાંભળી શકો છો.

અભ્યાસ પર વધુ વિગતવાર દેખાવ માટે, હું ખૂબ જ એક નજર લેવાની ભલામણ કરું છું વૈજ્ઞાનિકો અહેવાલ આપે છે.

ઉપસંહાર

ઉત્ક્રાંતિ સિદ્ધાંતહીન, નિર્દય, વિચિત્ર અને માર્મિક પણ હોઈ શકે છે, જેમ કે અભ્યાસ હેઠળના શલભનું ઉદાહરણ બતાવે છે. સંપૂર્ણપણે બહેરા હોવા છતાં, આ જીવો "અવાજ" વિના નથી. ફફડાટ દરમિયાન તેમની પાંખો પર અર્ધપારદર્શક વિસ્તારોનો ઉપયોગ કરીને, શલભ અલ્ટ્રાસોનિક ક્લિક્સ ઉત્પન્ન કરે છે જે તેમના પર મિજબાની કરવા આતુર ચામાચીડિયાને મૂંઝવણમાં મૂકે છે.

આવા અસામાન્ય અનુકૂલન એ હકીકત છે, પરંતુ તે કેવી રીતે રચાયું હતું, આવી પદ્ધતિ વિકસાવવા માટે શલભ કયા ઉત્ક્રાંતિવાદી ફેરફારોમાંથી પસાર થયા હતા અને તે બધું ક્યાંથી શરૂ થયું તેના પર ઘણી વધુ ચર્ચાઓને જન્મ આપશે.

અમને ફરી એકવાર પુષ્ટિ મળી છે કે વિશ્વ અદ્ભુત જીવોથી ભરેલું છે જેઓ તેમની પ્રતિભાથી આશ્ચર્યચકિત થવાનું ક્યારેય બંધ કરતા નથી કે જેના વિશે અમને કોઈ જાણ નથી.

અને, અલબત્ત, ઑફટોપિક શુક્રવાર:

અહીં, મોટ્ટેફોબિયા (મોથ્સનો ડર) થી પીડાતા દરેક વ્યક્તિનું હૃદય કદાચ ભયાનક રીતે બંધ થઈ ગયું છે.

વાંચવા બદલ આભાર, ઉત્સુક રહો અને મિત્રોનો સપ્તાહાંત સારો રહે.

અમારી સાથે રહેવા બદલ આભાર. શું તમને અમારા લેખો ગમે છે? વધુ રસપ્રદ સામગ્રી જોવા માંગો છો? ઓર્ડર આપીને અથવા મિત્રોને ભલામણ કરીને અમને ટેકો આપો, એન્ટ્રી-લેવલ સર્વર્સના અનન્ય એનાલોગ પર Habr વપરાશકર્તાઓ માટે 30% ડિસ્કાઉન્ટ, જેની શોધ અમારા દ્વારા તમારા માટે કરવામાં આવી હતી: VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps વિશેનું સંપૂર્ણ સત્ય $20 થી અથવા સર્વર કેવી રીતે શેર કરવું? (RAID1 અને RAID10 સાથે ઉપલબ્ધ, 24 કોરો સુધી અને 40GB DDR4 સુધી).

VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 કોરો) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps વસંત સુધી મફત છ મહિનાના સમયગાળા માટે ચૂકવણી કરતી વખતે, તમે ઓર્ડર કરી શકો છો અહીં.

ડેલ R730xd 2 ગણું સસ્તું? માત્ર અહીં 2 x ઇન્ટેલ ડોડેકા-કોર Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 ટીવી $249 થી નેધરલેન્ડ અને યુએસએમાં! વિશે વાંચો ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર કોર્પોરેશન કેવી રીતે બનાવવું. ડેલ R730xd E5-2650 v4 સર્વર્સના ઉપયોગ સાથેનો વર્ગ એક પેની માટે 9000 યુરોના મૂલ્યના છે?

સોર્સ: www.habr.com