Didelės iltys, stiprūs žandikauliai, greitis, neįtikėtinas regėjimas ir daug daugiau – tai bruožai, kuriuos medžioklės procese naudoja visų veislių ir dryžių plėšrūnai. Savo ruožtu grobis taip pat nenori sėdėti sulenktomis letenomis (sparnais, kanopomis, plaukmenimis ir pan.) ir sugalvoja vis naujų būdų, kaip išvengti nepageidaujamo artimo kontakto su plėšrūno virškinimo sistema. Vieni tampa kamufliažo meistrais, kiti išsitepa nuodais, o kai kurie nusikaltėliui į veidą meta vidurius (sveiki jūros agurkai). Tačiau yra ir tokių, kurių gynybos mechanizmas mums nematomas ar net negirdimas. Kandys yra mėgstamiausias šikšnosparnių maistas. Daugelį milijonų metų jie abu tobulino savo ultragarso įgūdžius. Pelės naudoja jį grobiui surasti, o kandys – plėšrūnams aptikti. Tačiau kandims neužtenka „iš anksto įspėtas yra ginkluotas“, todėl jie sukūrė galimybę sukurti „radijo trikdžius“, kurie sutrikdo šikšnosparnių ultragarsinį „regėjimą“. Kaip jie tai daro, atsižvelgiant į jų 100% kurtumą, ir ar tai veiksmingai padeda jiems išvengti mirties? Atsakymų ieškosime tyrimo grupės ataskaitoje. Eik.
Tyrimo pagrindas
Kai medžiojate naktį, turite turėti labai gerą regėjimą, gerą uoslę arba puikią klausą. Šikšnosparniai tam tikra prasme pasirinko pastarąjį. Echolokacijos naudojimas šikšnosparniams yra labai naudingas. Pirma, medžioklė naktį riboja galimų pavojų skaičių ir konkurenciją ieškant maisto. Antra, naktį yra daug vabzdžių, vadinasi, tikimybė pavalgyti po 18:00 yra daug didesnė.
Priklausomai nuo rūšies, šikšnosparniai skleidžia skirtingų dažnių diapazonų ultragarsą. Be to, net ir vienoje rūšyje dažnis laikui bėgant keičiasi: pradžioje 130-150 kHz, o vėliau 30-40 kHz.
Medžiodami šikšnosparniai „skleidžia“ ultragarso bangas, kurios „atsitrenkia“ į aplinkinius objektus, įskaitant galimą grobį. Atsispindėjusias bangas gaudo šikšnosparnis ir jis gali manevruoti tarp kliūčių arba tiksliai nukreipti ataką į grobį.
Kai evoliucija išskirstė talentus, kandys taip pat neliko nuošalyje. Jie gali skleisti ultragarso triukšmą arba klaidingus signalus, įtikinančius šikšnosparnį, kad jie nevalgomi. Kai kurios kandžių rūšys naudoja striduliaciją. Šį neįprastą terminą labai lengva paaiškinti: prisimeni, kaip vasarą „gieda“ svirpliai? Tai yra striduliacija. Kitas ryškus, tiksliau skambus, šio talento meistras yra cikados.
Alternatyvus kandžių garsų šaltinis gali būti perkusijos „kastanjetės“ – modifikuotos lytinių organų struktūros (taip, mokslininkai genitalijas, kurios skleidžia garsą, vadino kastanetėmis; ar manėte, kad mokslo žmonės neturi kūrybiškumo?).
Tačiau dauguma kandžių rūšių naudoja tymbolus (nepainioti su cimbolais) – specialius odelių darinius kūno paviršiuje su oro „pagalve“ po apačia.
Šiandien apžvelgtame tyrime mokslininkai atkreipė dėmesį į kandžių Yponomeuta gentį, kurios arsenale daugumos rūšių (o jų yra apie šimtas) yra neįprastas darinys – permatoma sritis ant sparnų be žvynų tarp Cu1b gyslų.
ir Cu2. Mokslininkai nustatė, kad greta šios srities yra keletas keterų, o tai gali reikšti, kad ši sritis yra susijusi su garso kūrimu per striduliaciją (galbūt).
Kairėje esančiame paveikslėlyje (A) permatomo darinio plotas pažymėtas baltai, o paveikslėlyje dešinėje (B) – tos pačios srities SEM vaizdai.
Mokslininkai išsikėlė sau užduotį atsakyti į daugybę klausimų: ar ši permatoma sritis skleidžia garsą, ar ne, kokios yra jos akustinės savybės (jei taip yra) ir kaip kandys naudoja šiuos garsus savo gyvenime.
Pagrindiniai tiriamieji, kurie turėjo padėti rasti atsakymus į minėtus klausimus, buvo dviejų rūšių drugių – Y. evonymella ir Y. cagnagella – individai.
Raskite 10 skirtumų: Y. evonymella (kairėje) ir Y. cagnagella (dešinėje).
Tiriamieji buvo paimti iš laukinės gamtos dar lervos stadijoje. Gautos lėliukės buvo laikomos specialiuose 297 x 159 x 102 mm induose 21 °C temperatūroje.
Stebėjimo rezultatai
Mokslininkai užfiksavo laisvus ir fiksuotus tiriamųjų skrydžius: 15 laisvų ir 2 fiksuotus Y. evonymella skrydžius; 9 užregistruoti Y. cagnagella skrydžiai. Skrydžio metu kandys skleidžia vienodus ultragarso paspaudimus kiekvieno sparno plakimo metu (grafikai žemiau).
Ultragarso spragtelėjimų spektrograma vieno kandžio sparno plakimo metu.
Aukščiau pateikta spektrograma rodo įvairiaspalves sritis. Pirmasis (raudonas) – tai Arctiinae pošeimio kandžių nuo šikšnosparnių skleidžiamų garsų dažnių diapazonas. Ir antrasis (mėlynas) yra Eptesicus fuscus rūšies šikšnosparnių girdimasis diapazonas.
Iš viso sūpynės metu buvo užfiksuoti du ultragarsiniai impulsai: vienas sūpynės pradžioje ir antrasis sūpynės pabaigoje. Būtent pirmojo impulso metu paspaudimų dažnis buvo didesnis. Spustelėjimų skaičius per impulsą, sprendžiant iš stebėjimų, sutampa su juostelių skaičiumi permatomoje srityje. Y. evonymella vidutinė paspaudimų reikšmė 1 ultragarso impulsui yra 12.6 ± 1.7, o permatomoje srityje yra 11 juostelių (atkreipkite dėmesį į numeraciją sparno SEM paveikslėlyje).
Tada mokslininkai pašalino 260 Y. evonymella individų būgnus (800 x 12 µm ploto) ir įrašė garsus jų skrydžio metu prieš ir po pašalinimo. Taip pat buvo skaičiuojamas paspaudimų skaičius per 100 ms, o tai prilygsta maždaug 3 sparno smūgiams.
Septyni asmenys po pašalinimo nesukėlė nė vieno paspaudimo, aštuoni – tik 1 paspaudimą, o keturi – spustelėjo, bet mažesniu skaičiumi ir mažesne amplitude. Kaip paaiškėjo, šiose keturiose būgno sritys (permatomos zonos) nebuvo visiškai pašalintos, todėl jos buvo pašalintos iš tolesnės analizės.
Eksperimentiškai mokslininkai patvirtino, kad abiejų bandomųjų rūšių kandys skleidžia garsus. Dabar jie nusprendė patikrinti jų klausą (20 Y. evonymella rūšies ir 4 Y. cagnagella individų).
Mokslininkai grojo ultragarsu, kol tiriamieji laisvai skraidė bandymų kambaryje. Į tai nereagavo nei vienas asmuo. Eksperimentas buvo pakartotas, tačiau individai suskirstyti pagal rūšis į atskirus konteinerius, kuriuose jie ilsėjosi. Ir vėl niekas net nepajudėjo.
Tuo pačiu metu į vieną skrydžio kamerą patalpinę 10 Y. evonymella individų, mokslininkai pamatė tiriamųjų reakciją vienas į kitą. Ir tai buvo taip pat, kaip ir ankstesniuose bandymuose, tai yra, jokių.
O kaip su striduliacija? Mokslininkai patikrino, ar bandomos kandys neparodė kokių nors kūno dalių trinties požymių, kad skleistų garsus. Ir kaip paaiškėjo, jų nėra. Žemiau esančiame vaizdo įraše atkreipkite dėmesį į kandžių sparnų judėjimą kontroliuojamo skrydžio metu.
Šiame vaizdo įraše matome, kokie kinta sparnų ir jų dalių padėtis plakant.
Tiriant peršviečiamą plotą, sūpynės metu jokios trinties kitose kandžių kūno vietose nepastebėta. Bet paspaudimai kažkaip atsiranda. Ir tai atsitinka sukant užpakalinį sparną išilgai savo ašies nuo pagrindo iki galo viršutinėje ir apatinėje sparno plakimo fazėse.
Išsamus šio proceso tyrimas parodė, kad supinacijos (galūnės sukimosi judesio) metu atvarto pradžioje sparno išangės ir jugalinės dalys nusilenkia priekinės dalies atžvilgiu išilgai raktikaulio griovelio.
Kandžių skrydis, vaizdas iš šono.
Šis procesas vyksta nuo sparno galo iki pagrindo, todėl dalyvauja ir permatoma sritis. Jo metu atsiranda ultragarso paspaudimai.
Aukščiau esančioje lentelėje pateikti dešimties paspaudimų, užfiksuotų skersine kryptimi (90°), analizės rezultatai visiems tiriamiesiems (14 Y. evonymella ir 9 Y. cagnagella). Nustatyti spektriniai parametrai, paspaudimų trukmė ir amplitudė.
Be to, buvo atlikta horizontalios orientacijos (5 °, 8 °, 0 ° ir 45 °) paspaudimų (90 kiekvienam iš 180 asmenų) analizė.
Vidutinis aštuonių Y. evonymella tiriamųjų garso lygis įrašytas iš keturių krypčių: 0° – mikrofonas priešais drugį, 45° – priekinė pusė, 90° – pusė, 180° – atgal.
Reikšmingų skirtumų nebuvo: 0° ir 45°, Z = 0,3, p = 1,0; 0° ir 180°, Z = -2,3, p = 0,13; 45° ir 180°, Z = -2,4, p = 0,11.
Mokslininkai taip pat apskaičiavo, kokiu atstumu šikšnosparniai girdės kandžių spragtelėjimus, priklausomai nuo jų padėties. Rezultatai yra tokie: 6.0 ± 0.4 m 0° kampu, 6.5 ± 0.4 m 45° kampu, 7.9 ± 0.7 m 90° kampu ir 5.6 ± 0.4 m 180° kampu. Šie rodikliai rodomi aukščiau esančioje diagramoje (В).
Ir čia grafike А matome atspindėto garso amplitudę, kuri kinta –35 ... –43 dB diapazone, esant 20 ... 160 kHz dažnių diapazonui.
Norėdami išsamiau pažvelgti į tyrimą, labai rekomenduoju pažvelgti į .
Epilogas
Evoliucija gali būti neprincipinga, negailestinga, keista ir net ironiška, kaip rodo tiriamų drugių pavyzdys. Nors ir visiškai kurčios, šios būtybės nėra be „balso“. Naudodamos permatomas sritis ant savo sparnų, kai plevėsuoja, kandys skleidžia ultragarsinius spragtelėjimus, kurie suklaidina šikšnosparnius, norinčius jais vaišintis.
Toks neįprastas prisitaikymas yra faktas, tačiau jis sukels daug daugiau diskusijų apie tai, kaip jis susiformavo, kokius evoliucinius pokyčius patyrė kandys, sukurdamos tokį mechanizmą ir kur viskas prasidėjo.
Dar kartą gavome patvirtinimą, kad pasaulis pilnas nuostabių būtybių, kurios nenustoja stebinti savo talentais, apie kuriuos nė neįsivaizdavome.
Ir, žinoma, offtopic penktadieniai:
Čia tikriausiai kiekvienam, sergančiam motefobija (kandžių baime), širdis sustoja iš siaubo.
Ačiū, kad skaitėte, būkite smalsūs ir gero savaitgalio, vaikinai.
Dėkojame, kad likote su mumis. Ar jums patinka mūsų straipsniai? Norite pamatyti įdomesnio turinio? Palaikykite mus pateikdami užsakymą ar rekomenduodami draugams, 30% nuolaida Habr vartotojams unikaliam pradinio lygio serverių analogui, kurį mes sugalvojome jums: (galima su RAID1 ir RAID10, iki 24 branduolių ir iki 40 GB DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 branduoliai) 10 GB DDR4 240 GB SSD 1 Gbps nemokamai iki pavasario mokėdami už šešių mėnesių laikotarpį, galite užsisakyti .
Dell R730xd 2 kartus pigiau? Tik čia Olandijoje ir JAV! Skaityti apie
Šaltinis: www.habr.com