Í heimi dýralífsins eru veiðimenn og bráð stöðugt að leika sér, bæði í bókstaflegri og óeiginlegri merkingu. Um leið og veiðimaður þróar með sér nýja færni með þróun eða öðrum aðferðum aðlagast bráðin að þeim til að verða ekki étin. Þetta er endalaus pókerleikur með stöðugt vaxandi veðmál, sigurvegarinn fær verðmætustu vinninginn - lífið. Nýlega höfum við þegar íhugað , sem byggir á myndun ultrasonic truflana. Meðal skordýra sem eru góðgæti fyrir vængjaða bergmálsmælendur er mikilvæg kunnátta að hylja úthljóðmerki þeirra. Leðurblökur vilja hins vegar ekki vera svöng, svo þær hafa hæfileika í vopnabúrinu sínu sem gerir þeim kleift að sjá bráð þrátt fyrir feluleikinn. Hvernig nákvæmlega spila leðurblökur saman sem Sauron, hversu áhrifaríkar eru veiðiaðferðir þeirra og hvernig hjálpa plöntublöð þeim við þetta? Við lærum um þetta af skýrslu rannsóknarhópsins. Farðu.
Rannsóknargrundvöllur
Leðurblökur hafa alltaf vakið upp ýmsar tilfinningar hjá fólki: allt frá forvitni og lotningu til hreinnar ótta og viðbjóðs. Og þetta er alveg skiljanlegt, því annars vegar eru þessar skepnur frábærir veiðimenn sem nota nánast eingöngu heyrnina á meðan á veiðum stendur, og hins vegar eru þær hrollvekjandi næturverur sem komast í hárið og reyna að bíta alla (þessar , auðvitað eru goðsagnir sem myndast af ótta mannsins). Það er erfitt að elska dýr sem er tengt í dægurmenningu við Drakúla og Chupacabra.
Hey, ég er alls ekki hræddur.
En vísindamenn eru hlutlaust fólk, þeim er alveg sama hvernig þú lítur út eða hvað þú borðar. Hvort sem þú ert dúnkenndur kanína eða leðurblöku, þá munu þeir vera fúsir til að gera nokkrar tilraunir á þér og krufa síðan heilann til að fullkomna myndina. Allt í lagi, við skulum skilja myrka húmorinn (með sannleikskorni) til hliðar og komast nær efninu.
Eins og við vitum nú þegar er aðalverkfæri leðurblökunnar við veiðar heyrn þeirra. Mýs eru virkar á nóttunni vegna færri keppenda/hættu og meiri bráð. Með því að gefa frá sér úthljóðsbylgjur taka leðurblökur upp öll skilmerki sem endurkasta hlutum í kringum þær, þar á meðal hugsanleg bráð.
Að gefa frá sér grímuhljóðhljóð er auðvitað flott, en ekki allir umsækjendur um stöðu kvöldverðar fyrir leðurblökur hafa slíka hæfileika. En jafnvel miðlungs skordýr geta falið staðsetningu sína. Til þess þurfa þeir að renna saman við umhverfið, en ekki eins og Rándýrið úr samnefndri mynd, því við erum að tala um hljóð. Skógurinn á næturnar er fullur af hljóðum frá ýmsum áttum, sum hver er bakgrunnshljóð. Ef skordýr situr, segjum, hreyfingarlaust á laufblaði, þá eru miklar líkur á því að villast í þessum bakgrunnshljóði og lifa til morguns.
Í ljósi þessa töldu margir vísindamenn að slík bráð fyrir leðurblökur væri einfaldlega óaðgengileg, en þetta er ekki alveg satt. Sumar leðurblökutegundir gátu enn leyst gátuna um „ósýnilegu“ skordýrin og náð þeim með góðum árangri. Eftir stendur spurningin - hvernig? Til að svara þessari spurningu notuðu vísindamenn frá Smithsonian Tropical Research Institute lífhermiskynjara sem skráir allar sveiflur í bergmáli frá skordýrum sem sitja hljóðlega á laufum (þ.e.a.s. fela sig). Því næst reiknuðu vísindamennirnir út ákjósanlegar árásarleiðir, það er flugferlar og bráðafangahorn fyrir leðurblökur, sem geta hjálpað til við að komast framhjá felulitum. Síðan prófuðu þeir útreikninga sína og kenningar í reynd með því að fylgjast með leðurblökum ráðast á felulita bráð. Það er forvitnilegt að laufin sem skordýrin sátu svo áhyggjulaus á hafi þjónað sem tæki til að veiða þau.
Er hún ekki fegurð?
Viðfangsefnin í þessari rannsókn voru 4 karldýr af tegundinni Micronycteris microtis (algeng stóreyru leðurblöku) sem voru fangaðir í náttúrulegu umhverfi sínu á Barro Colorado eyju (Panama). Við tilraunirnar var notað sérstakt búr (1.40 × 1.00 × 0.80 m) staðsett í skóginum á eyjunni. Vísindamenn skráðu gögn um flug einstaklinga sem settir voru í þetta búr. Næstu nótt eftir handtökuna hófust raunverulegar tilraunir. Einn einstaklingur var settur í búr og þurfti að finna og ná „felulituðum bráð“. Ekki voru gerðar meira en 1 klukkustundir af tilraunum með einum einstaklingi (16 nætur í 2 klukkustundir hvor) til að lágmarka áhrif staðbundins minnis og streitu á dýrið. Eftir tilraunirnar var öllum leðurblökum sleppt á sama stað og þær veiddust.
Vísindamenn hafa haft tvær meginkenningar til að útskýra hvernig leðurblökur veiða felulitaða bráð: hljóðskuggakenninguna og hljóðspeglakenninguna.
Hljóðskuggaáhrifin eiga sér stað þegar hlutur á yfirborði blaðs dreifir bergmálsorku og dregur þar með úr styrk bergmálsins frá yfirborði blaðsins. Til að hámarka hljóðrænan skugga hlutar ætti kylfan að nálgast beint að framan í átt sem er hornrétt á yfirborð yfirborðsins (1A).
Mynd #1
Þegar um hljóðspegil er að ræða, virka skógarleðurblökur eins og ættingjar í vörpu sem fanga bráð af yfirborði lóns. Bergmálsmerki sem gefin eru út í litlu horni við vatnsyfirborðið endurkastast frá veiðikylfu. En bergmálið frá hugsanlegri bráð endurspeglast aftur til leðurblökunnar (1B).
Rannsakendur lögðu til að blöðin virkuðu eins og yfirborð vatns, þ.e. virka sem merki endurskinsmerki (1S). En fyrir fulla áhrif spegilsins þarf ákveðið árásarhorn.
Samkvæmt kenningunni um hljóðskugga ættu leðurblökur að ráðast á bráð úr framhliðinni, ef svo má að orði komast, beint á móti, því í þessu tilviki verður skyggingin sterkust. Ef hljóðspegill er notaður verður árásin að eiga sér stað í hámarkshorni. Til að komast að því hvaða árásarhorn gæti verið ákjósanlegt, gerðu vísindamennirnir hljóðmælingar í mismunandi hornum miðað við blaðið.
Að loknum útreikningum og prófunum á kenningunum voru gerðar atferlisprófanir með lifandi leðurblökum og niðurstöður athugunar bornar saman við niðurstöður fræðilegrar líkanagerðar.
Niðurstöður útreikninga og athugana
Mynd #2
Í fyrsta lagi var búið til hljóðlíkan (hvolf) af laufblaðinu með og án bráð með því að sameina öll bergmálin í mismunandi árásarhornum í eina mynd. Fyrir vikið fengust 541 staða á 9 hálfhringlaga brautum um blaðið (2A).
Fyrir hvert stig sem við reiknuðum út aflrófsþéttleiki* и hljóðstærð* (TS - markmiðsstyrkur) skotmörk (þ.e. bergmálsstyrkur) fyrir 5 mismunandi tíðnisvið sem samsvara nokkurn veginn samhljóða hlutum útgefandi kylfumerkis (2V).
Aflrófsþéttleiki* — virkni merkjaafls eftir tíðni.
Hljóðstærð* (eða hljóðstyrkur markmiðs) er mælikvarði á flatarmál hlutar með tilliti til viðbragðshljóðmerkisins.
Á myndinni 2S sýndar eru niðurstöður afleiddra árásarhorna, sem eru hornin milli eðlilegs miðað við yfirborð blaðsins í miðju útdráttar og stöðu merkjagjafans, þ.e. kylfu.
Mynd #3
Athuganir hafa sýnt að báðar tegundir blaða (með og án framleiðslu) á öllum tíðnisviðum sýna mestu hljóðstærðina við horn < 30° (miðhlutar grafanna 3A и 3B) og minni hljóðstærð við horn ≥ 30° (ytri hluti línurita á 3A и 3B).
Изображение 3A staðfestir að blaðið virkar í raun og veru sem hljóðspegill, það er að við horn < 30° myndast sterkt spegla bergmál og við ≥ 30° endurkastast bergmálið frá hljóðgjafanum.
Samanburður á laufblaði við herfangið á því (3A) og án framleiðslu (3V) sýndi að nærvera bráð eykur hljóðstærð skotmarksins við horn ≥ 30°. Í þessu tilviki sjást bergmálsáhrif bráð á lauf best þegar TS er teiknað af bráð, þ.e. munur á TS milli blaða með og án bráð (3S).
Það er líka athyglisvert að aukning á hljóðstærð skotmarksins við horn ≥ 30° sést aðeins þegar um háa tíðni er að ræða; við lága tíðni eru engin viðbótaráhrif.
Ofangreindir útreikningar gerðu það mögulegt að ákvarða fræðilegt svið árásarhorna þegar um er að ræða útfærslu kenningarinnar um spegilspeglun - 42°...78°. Á þessu bili kom fram sama aukning á hljóðeinangruðu markstærð frá 6 til 10 dB við hærri tíðni (>87 kHz), sem er í samræmi við hljóðupplýsingar M. microtis geggjaður.
Þessi veiðiaðferð (í horn, ef svo má að orði komast) gerir rándýrinu kleift að ákvarða nærveru/fjarveru bráð á blaðinu mjög fljótt: veikt og lágtíðni bergmál - blaðið er tómt, sterkt og breiðbands bergmál - það er bragðgóður skemmtun á laufblaðinu.
Ef við lítum á kenninguna um hljóðskugga, þá ætti árásarhornið að vera minna en 30. Í þessu tilviki, samkvæmt útreikningum, er truflunin milli bergmálsmerkja laufblaðsins og bráðarinnar hámark, sem leiðir til lækkunar á TS miðað við til bergmáls blaðsins án bráðs, þ.e. þetta veldur hljóðskugga.
Við erum búin með útreikningana, förum yfir í athuganir.
Við athuganir voru ýmis skordýr úr fæðu leðurblöku, staðsett á gerviblaði, notuð sem bráð. Með því að nota tvær háhraðamyndavélar og úthljóðshljóðnema voru teknar upptökur af hegðun leðurblöku þegar þeir nálgast bráð. Út frá upptökum voru endurgerðir 33 flugleiðir leðurblöku sem nálgast og lenda á bráð.
Leðurblakan ræðst á bráð sína.
Flugferlar voru byggðir á stöðu nösum leðurblökunnar við hverja ramma þegar þær sendu merki sitt.
Eins og við var að búast sýndu athuganir að leðurblökurnar nálguðust bráð í horn.
Mynd #4
Á myndinni 4A sýnir þrívíddarkort af bráðaárásarferlum. Einnig kom í ljós að dreifing árásarhorna fylgir hljóðstærðarferlunum fyrir hærri tíðni (4V).
Allir einstaklingar réðust á skotmarkið í hornum <30° og forðuðust greinilega meiri stefnur að framan. Af öllum árásarhornum sem sáust við tilraunirnar voru 79,9% á áætluðu kjörsviði 42°...78°. Til að vera enn nákvæmari voru 44,5% allra horna á bilinu 60°...72°.
Bráðárás í horn og litróf af hljóðmerkinu sem gefur frá sér.
Önnur athugun er sú staðreynd að leðurblökurnar réðust aldrei á bráð sína að ofan eins og aðrir vísindamenn höfðu gefið til kynna.
Fyrir frekari upplýsingar um blæbrigði rannsóknarinnar mæli ég með að skoða и til hans.
Eftirmáli
Notkun bergmáls sem aðal, og stundum eina, veiðitækisins er nú þegar mjög sérstakt og ótrúlegt fyrirbæri. Leðurblökur hætta þó aldrei að koma á óvart og sýna mun flóknari árásaraðferðir en áður var talið. Það er ekki erfitt að finna og veiða bráð sem er ekki að fela sig, en að finna og fanga skordýr sem er að reyna að fela sig í hljóðrænum bakgrunnshávaða krefst annarrar nálgunar. Í geggjaður er þessi nálgun kölluð hljóðskuggi og hljóðspegill. Með því að nálgast laufblað í ákveðnu horni ákvarðar leðurblakan samstundis hvort líkleg bráð sé til eða ekki. Og ef það er einn, þá er kvöldmaturinn tryggður.
Þessi rannsókn, að sögn höfunda hennar, getur leitt vísindasamfélagið til nýrra uppgötvana í hljóðvist og bergmálsstaðsetningu, bæði almennt og í dýraríkinu. Hvað sem því líður hefur aldrei verið slæmt að læra eitthvað nýtt um heiminn sem umlykur þig og skepnurnar sem búa í honum.
Föstudagur off-top:
Til að lifa af er stundum ekki nóg að vera frábær veiðimaður. Þegar það er ótrúlegur kuldi allt í kring, og það er enginn matur, þá er bara að sofa.
Off-top 2.0:
Sumir nota hraða, sumir nota styrk og sumir þurfa bara að vera hljóðlátir eins og skuggi.
Takk fyrir að horfa, vertu forvitin og eigið frábæra helgi allir! 🙂
Þakka þér fyrir að vera hjá okkur. Líkar þér við greinarnar okkar? Viltu sjá meira áhugavert efni? Styðjið okkur með því að leggja inn pöntun eða mæla með því við vini, 30% afsláttur fyrir Habr notendur á einstökum hliðstæðum upphafsþjónum, sem var fundið upp af okkur fyrir þig: (fáanlegt með RAID1 og RAID10, allt að 24 kjarna og allt að 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 sinnum ódýrari? Aðeins hér í Hollandi! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - frá $99! Lestu um
Heimild: www.habr.com