Grandi zanne, mascelle forti, velocità, visione incredibile e molto altro sono caratteristiche che i predatori di tutte le razze e strisce utilizzano nel processo di caccia. La preda, a sua volta, anche non vuole sedersi con le zampe piegate (ali, zoccoli, pinne, ecc.) E escogita sempre più nuovi modi per evitare un contatto ravvicinato indesiderato con l'apparato digerente del predatore. Alcuni diventano maestri del mimetismo, altri si imbrattano di veleno e altri gettano le loro viscere in faccia all'autore del reato (ciao cetrioli di mare). Ma ci sono anche quelli il cui meccanismo di difesa non ci è visibile o addirittura udibile. Le falene sono il cibo preferito dei pipistrelli. Per molti milioni di anni, entrambi hanno affinato le loro capacità con gli ultrasuoni. I topi lo usano per trovare le prede e le falene lo usano per individuare i predatori. Ma per le tarme “avvisato è salvato” non è sufficiente, quindi hanno sviluppato la capacità di creare “interferenze radio” che disturbano la “visione” ultrasonica dei pipistrelli. Come fanno, data la loro sordità al 100%, e quanto è efficace nell'aiutarli a evitare la morte? Cercheremo le risposte nel rapporto del gruppo di ricerca. Andare.
Base di ricerca
Quando cacci di notte, devi avere una vista molto buona, un olfatto acuto o un udito eccellente. I pipistrelli scelsero la seconda, in un certo senso. L'uso dell'ecolocalizzazione è molto vantaggioso per i pipistrelli. Innanzitutto, la caccia notturna limita il numero di potenziali pericoli e competizione nella ricerca del cibo. In secondo luogo, di notte ci sono molti insetti, il che significa che le possibilità di mangiare dopo le 18:00 sono molto più alte.
I pipistrelli producono ultrasuoni in diversi intervalli di frequenza a seconda della specie. Inoltre, anche in una specie, la frequenza cambia nel tempo: all'inizio 130-150 kHz, quindi 30-40 kHz.
Durante la caccia, i pipistrelli “emettono” onde ultrasoniche che “si schiantano” contro gli oggetti che li circondano, comprese le possibili prede. Le onde riflesse vengono catturate dal pipistrello che può manovrare tra gli ostacoli o concentrare con precisione il suo attacco sulla preda.
Quando l'evoluzione ha distribuito i talenti, anche le falene non si sono fatte da parte. Sono in grado di produrre rumore ultrasonico o falsi segnali che convincono il pipistrello che non sono commestibili. Alcune specie di falene usano la stridulazione. Questo termine insolito è molto semplice da spiegare: ricordate come “cantano” i grilli in estate? Questa è stridulazione. Un altro maestro brillante, o meglio sonoro, di questo talento sono le cicale.
Una fonte alternativa di suoni nelle falene possono essere le "nacchere" a percussione - strutture genitali modificate (sì, gli scienziati hanno chiamato i genitali che producono nacchere sonore; pensavi che le persone di scienza fossero prive di creatività?).
Tuttavia, la maggior parte delle specie di falene utilizza i timballi (da non confondere con i piatti) - speciali formazioni cuticolari sulla superficie del corpo con un "cuscino" d'aria sotto.
Nello studio esaminato oggi, gli scienziati hanno prestato attenzione al genere delle falene Yponomeuta, in cui la maggior parte delle specie (e ce ne sono circa un centinaio) hanno nel loro arsenale una formazione insolita: un'area traslucida sulle ali senza scaglie tra le vene Cu1b
e Cu2. Gli scienziati hanno scoperto che un certo numero di creste sono adiacenti a quest'area, il che potrebbe indicare che quest'area è coinvolta nella produzione del suono attraverso la stridulazione (forse).
Nell'immagine a sinistra (A) l'area della formazione traslucida è delineata in bianco, e nell'immagine a destra (B) immagini SEM della stessa area.
Gli scienziati si sono posti il compito di rispondere a una serie di domande: questa area traslucida produce suoni oppure no, quali sono le sue proprietà acustiche (se lo fa) e come questi suoni vengono utilizzati dalla falena nella sua vita.
I soggetti principali, che avrebbero dovuto aiutare a trovare le risposte alle domande di cui sopra, erano individui di due specie di falene: Y. evonyella e Y. cagnagella.
Trova 10 differenze: Y. evonyella (a sinistra) e Y. cagnagella (a destra).
I soggetti sono stati prelevati in natura mentre erano ancora allo stadio larvale. Le pupe risultanti sono state conservate in appositi contenitori 297 x 159 x 102 mm ad una temperatura di 21°C.
Risultati dell'osservazione
Gli scienziati hanno registrato i voli liberi e fissi dei soggetti: 15 voli liberi e 2 fissi di Y. evonyella; 9 voli registrati di Y. cagnagella. Durante il volo, le falene producevano identici clic ultrasonici durante ogni battito d'ali (grafici sotto).
Spettrogramma dei clic ultrasonici durante un singolo battito d'ali di una falena.
Lo spettrogramma sopra mostra aree multicolori. Il primo (rosso) è la gamma di frequenze dei suoni prodotti dalle falene della sottofamiglia Arctiinae contro i pipistrelli. E il secondo (blu) è la gamma uditiva dei pipistrelli della specie Eptesicus fuscus.
Durante l'oscillazione sono stati registrati in totale due impulsi ultrasonici: uno all'inizio dell'oscillazione e il secondo alla fine dell'oscillazione. È stato durante il primo impulso che la frequenza dei clic è stata maggiore. Il numero di clic per impulso, a giudicare dalle osservazioni, coincide con il numero di strisce nell'area traslucida. In Y. evonyella, il valore medio di clic per 1 impulso ultrasonico è 12.6 ± 1.7 e sono presenti 11 strisce nell'area traslucida (notare la numerazione sull'immagine SEM dell'ala).
Successivamente, gli scienziati hanno rimosso i timballi (un’area di 260 x 800 µm) da 12 individui di Y. evonyella e hanno registrato i suoni durante il volo prima e dopo la rimozione. È stato conteggiato anche il numero di clic per periodo di 100 ms, che equivale a circa 3 battiti d'ala.
Sette individui non hanno prodotto clic dopo la rimozione, otto hanno prodotto solo 1 clic e quattro hanno prodotto clic, ma in numero inferiore e con un'ampiezza inferiore. Come si è scoperto, in questi quattro, le aree del timpano (aree traslucide) non erano state completamente rimosse, quindi sono state escluse da ulteriori analisi.
Sperimentalmente, gli scienziati hanno confermato che le falene di entrambe le specie testate producono suoni. Ora hanno deciso di testarli per l'udito (20 individui della specie Y. evonyella e 4 individui della specie Y. cagnagella).
Gli scienziati hanno riprodotto gli ultrasuoni mentre i soggetti volavano liberamente nella sala test. Nessun singolo individuo ha reagito a questo. L'esperimento è stato ripetuto, dividendo però gli individui per specie in contenitori separati, dove erano a riposo. E ancora una volta nessuno si è nemmeno mosso.
Allo stesso tempo, posizionando 10 individui di Y. evonyella in una camera di volo, gli scienziati hanno osservato la reazione reciproca dei soggetti. Ed era lo stesso dei test precedenti, cioè nessuno.
E la stridulazione? Gli scienziati hanno verificato se le falene testate mostravano segni di attrito di qualche parte del corpo per produrre suoni. E come si è scoperto, non ce ne sono. Notate il movimento delle ali della falena durante il volo controllato nel video qui sotto.
In questo video possiamo vedere quali cambiamenti avvengono nella posizione delle ali e delle loro parti durante il battito delle ali.
Nell'area traslucida studiata non è stato osservato alcun attrito su altre parti del corpo della falena in nessun momento durante l'oscillazione. Ma i clic in qualche modo appaiono. E questo avviene ruotando l'ala posteriore lungo il proprio asse dalla base alla punta durante le fasi superiore e inferiore del battito dell'ala.
Un esame dettagliato di questo processo ha mostrato che durante la supinazione (movimento rotatorio dell'arto) all'inizio del lembo, le sezioni anale e giugale dell'ala si piegano rispetto alla sua parte anteriore lungo il solco clavale.
Volo della falena, vista laterale.
Questo processo avviene dalla punta alla base dell'ala, quindi è coinvolta anche la zona traslucida. Durante questo, si verificano clic ultrasonici.
La tabella sopra mostra i risultati dell'analisi di dieci clic registrati in direzione trasversale (90°) per tutti i soggetti (14 Y. evonyella e 9 Y. cagnagella). Sono stati stabiliti i parametri spettrali, la durata e l'ampiezza dei clic.
Inoltre, è stata effettuata un'analisi dei clic (5 per ciascuno degli 8 individui) di orientamento orizzontale (0°, 45°, 90° e 180°).
Livello sonoro medio di otto soggetti Y. evonyella registrati da quattro direzioni: 0° - microfono davanti alla falena, 45° - lato anteriore, 90° - lato, 180° - dietro.
Non sono state riscontrate differenze significative: 0° e 45°, Z = 0,3, p = 1,0; 0° e 180°, Z = -2,3, p = 0,13; 45° e 180°, Z = -2,4, p = 0,11.
Gli scienziati hanno anche calcolato a quale distanza i pipistrelli sentiranno i clic delle falene a seconda della loro posizione. I risultati sono i seguenti: 6.0 ± 0.4 m a 0°, 6.5 ± 0.4 m a 45°, 7.9 ± 0.7 m a 90° e 5.6 ± 0.4 m a 180°. Questi indicatori sono visualizzati nel grafico sopra (В).
E qui sul grafico А vediamo l'ampiezza del suono riflesso, che varia nell'intervallo di −35 ... −43 dB a frequenze nell'intervallo di 20 ... 160 kHz.
Per uno sguardo più dettagliato allo studio, consiglio vivamente di dare un'occhiata a .
Finale
L'evoluzione può essere senza principi, spietata, strana e persino ironica, come mostra l'esempio delle falene studiate. Sebbene completamente sorde, queste creature non sono prive di “voce”. Utilizzando aree traslucide sulle ali durante il battito delle ali, le falene producono clic ultrasonici che confondono i pipistrelli desiderosi di banchettare con loro.
Un adattamento così insolito è un dato di fatto, ma darà origine a molti altri dibattiti su come si è formato, quali cambiamenti evolutivi hanno attraversato le falene per sviluppare un tale meccanismo e dove tutto ha avuto inizio.
Abbiamo avuto ancora una volta la conferma che il mondo è pieno di creature straordinarie che non smettono mai di stupire con i loro talenti di cui non avevamo idea.
E, ovviamente, venerdì fuori tema:
Qui probabilmente tutti coloro che soffrono di mottefobia (paura delle tarme) hanno il cuore fermo per l'orrore.
Grazie per aver letto, restate curiosi e buon fine settimana ragazzi.
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Fonte: habr.com