Lieli ilkņi, spēcīgi žokļi, ātrums, neticama redze un daudz kas cits ir īpašības, ko visu šķirņu un svītru plēsēji izmanto medību procesā. Savukārt upuris arī nevēlas sēdēt ar saliktām ķepām (spārniem, nagiem, pleznām utt.) un nāk klajā ar arvien jauniem veidiem, kā izvairīties no nevēlama cieša kontakta ar plēsēja gremošanas sistēmu. Kāds kļūst par maskēšanās meistariem, kāds iesmērējas ar indi, bet kāds met iekšas likumpārkāpējam sejā (sveiki jūras gurķi). Bet ir arī tādi, kuru aizsardzības mehānisms mums nav redzams vai pat dzirdams. Kodes ir sikspārņu iecienītākais ēdiens. Daudzus miljonus gadu viņi abi slīpēja savas ultraskaņas prasmes. Peles to izmanto, lai atrastu laupījumu, un kodes izmanto, lai atklātu plēsējus. Bet kodēm ar “iepriekš brīdināts ir apbruņots” nepietiek, tāpēc viņi ir attīstījuši spēju radīt “radio traucējumus”, kas traucē sikspārņu ultraskaņas “redzei”. Kā viņi to dara, ņemot vērā viņu 100% kurlumu, un cik efektīvi tas palīdz viņiem izvairīties no nāves? Atbildes meklēsim pētnieku grupas ziņojumā. Aiziet.
Pētījuma bāze
Kad jūs medījāt naktī, jums ir jābūt ļoti labai redzei, asai ožai vai izcilai dzirdei. Sikspārņi savā ziņā izvēlējās pēdējo. Eholokācijas izmantošana ir ļoti izdevīga sikspārņiem. Pirmkārt, medības naktī ierobežo iespējamo apdraudējumu skaitu un konkurenci pārtikas meklējumos. Otrkārt, naktī ir daudz kukaiņu, kas nozīmē, ka iespēja ēst pēc pulksten 18:00 ir daudz lielāka.
Sikspārņi rada ultraskaņu dažādos frekvenču diapazonos atkarībā no sugas. Turklāt pat vienā sugā frekvence laika gaitā mainās: sākumā 130-150 kHz un pēc tam 30-40 kHz.
Medību laikā sikspārņi “izstaro” ultraskaņas viļņus, kas “ietriecas” apkārtējos objektos, tostarp iespējamajos laupījumos. Atspīdētos viļņus uztver sikspārnis, un tas var manevrēt starp šķēršļiem vai precīzi fokusēt savu uzbrukumu uz savu laupījumu.
Kad evolūcija izplatīja talantus, kodes arī nestāvēja malā. Tie spēj radīt ultraskaņas troksni vai viltus signālus, kas pārliecina sikspārni, ka tie nav ēdami. Dažas kožu sugas izmanto stridulāciju. Šo neparasto terminu ir ļoti viegli izskaidrot: atceries, kā vasarā “dzied” kriketi? Tā ir stridulācija. Vēl viens spilgts vai drīzāk skanīgs šī talanta meistars ir cikādes.
Alternatīvs skaņu avots kodes var būt perkusijas "kastanetes" - modificētas dzimumorgānu struktūras (jā, zinātnieki sauca dzimumorgānus, kas rada skaņas kastanetes; vai jūs domājāt, ka zinātnes cilvēkiem trūkst radošuma?).
Tomēr lielākā daļa kožu sugu izmanto timbāļus (nejaukt ar šķīvjiem) - īpašus kutikulas veidojumus uz ķermeņa virsmas ar gaisa “spilvenu” zem tā.
Šodien apskatītajā pētījumā zinātnieki pievērsa uzmanību kožu ģints Yponomeuta, kuras arsenālā lielākajai daļai sugu (un to ir aptuveni simts) ir neparasts veidojums - caurspīdīgs laukums uz spārniem bez zvīņām starp Cu1b vēnām.
un Cu2. Zinātnieki ir atklājuši, ka šim apgabalam blakus atrodas vairākas grēdas, kas var liecināt, ka šī zona ir iesaistīta skaņas veidošanā, izmantojot stridulāciju (iespējams).
Attēlā pa kreisi (A) caurspīdīgā veidojuma laukums ir iezīmēts baltā krāsā, bet attēlā labajā pusē (B) - tā paša apgabala SEM attēli.
Zinātnieki ir izvirzījuši sev uzdevumu atbildēt uz vairākiem jautājumiem: vai šis caurspīdīgais laukums rada skaņu vai nē, kādas ir tā akustiskās īpašības (ja tā ir) un kā kodes izmanto šīs skaņas savā dzīvē.
Galvenie subjekti, kuriem bija jāpalīdz rast atbildes uz iepriekš minētajiem jautājumiem, bija divu sugu kožu – Y. evonymella un Y. cagnagella – indivīdi.
Atrodiet 10 atšķirības: Y. evonymella (pa kreisi) un Y. cagnagella (pa labi).
Subjekti tika ņemti no savvaļas, kamēr tie vēl bija kāpuru stadijā. Iegūtās zīlītes tika turētas īpašos 297 x 159 x 102 mm traukos 21 °C temperatūrā.
Novērojumu rezultāti
Zinātnieki reģistrēja subjektu brīvos un fiksētos lidojumus: 15 brīvus un 2 fiksētus Y. evonymella lidojumus; 9 reģistrēti Y. cagnagella lidojumi. Lidojuma laikā kodes radīja identiskus ultraskaņas klikšķus katra spārna sitiena laikā (grafiki zemāk).
Ultraskaņas klikšķu spektrogramma viena naktstauriņa spārna sitiena laikā.
Iepriekš redzamā spektrogramma parāda daudzkrāsainus apgabalus. Pirmais (sarkanais) ir skaņu frekvenču diapazons, ko rada Arctiinae apakšdzimtas kodes pret sikspārņiem. Un otrais (zils) ir Eptesicus fuscus sugas sikspārņu dzirdes diapazons.
Pavisam šūpošanās laikā tika fiksēti divi ultraskaņas impulsi: viens šūpošanās sākumā un otrs šūpošanās beigās. Tieši pirmā impulsa laikā klikšķu biežums bija lielāks. Klikšķu skaits uz impulsu, spriežot pēc novērojumiem, sakrīt ar svītru skaitu caurspīdīgajā zonā. Y. evonymella klikšķu vidējā vērtība uz 1 ultraskaņas impulsu ir 12.6 ± 1.7, un caurspīdīgajā zonā ir 11 svītras (ņemiet vērā numerāciju spārna SEM attēlā).
Pēc tam zinātnieki no 260 Y. evonymella indivīdiem noņēma bumbuļus (laukums 800 x 12 µm) un ierakstīja skaņas to lidojuma laikā pirms un pēc izņemšanas. Tika skaitīts arī klikšķu skaits 100 ms periodā, kas ir līdzvērtīgs aptuveni 3 spārnu sitieniem.
Septiņas personas neradīja nevienu klikšķi pēc noņemšanas, astoņas radīja tikai 1 klikšķi un četras radīja klikšķus, taču mazākā skaitā un ar mazāku amplitūdu. Kā izrādījās, šajās četrās timbalas zonas (caurspīdīgās zonas) netika pilnībā noņemtas, tāpēc tās tika izslēgtas no turpmākās analīzes.
Eksperimentāli zinātnieki apstiprināja, ka abu testa sugu kodes rada skaņas. Tagad viņi nolēma tos pārbaudīt dzirdei (20 Y. evonymella sugas īpatņi un 4 Y. cagnagella īpatņi).
Zinātnieki spēlēja ultraskaņu, kamēr subjekti brīvi lidoja pārbaudes telpā. Neviens indivīds uz to nereaģēja. Eksperimentu atkārtoja, bet indivīdus sadalīja pa sugām atsevišķos traukos, kur tie atradās miera stāvoklī. Un atkal neviens pat nekustējās.
Tajā pašā laikā, ievietojot 10 Y. evonymella īpatņus vienā lidojuma kamerā, zinātnieki redzēja subjektu reakciju vienam pret otru. Un tas bija tāds pats kā iepriekšējos testos, tas ir, neviens.
Kā ar stridulāciju? Zinātnieki pārbaudīja, vai testa kodes uzrāda kādas ķermeņa daļas berzes pazīmes, lai radītu skaņas. Un, kā izrādījās, tādu nav. Ievērojiet kodes spārnu kustību kontrolētā lidojuma laikā zemāk esošajā videoklipā.
Šajā video mēs varam redzēt, kādas izmaiņas notiek spārnu un to daļu stāvoklī plivināšanas laikā.
Izmantojot pētāmo caurspīdīgo laukumu, šūpošanās laikā nevienā brīdī netika novērota berze uz citām kodes ķermeņa daļām. Bet klikšķi kaut kā parādās. Un tas notiek, pagriežot aizmugurējo spārnu pa savu asi no pamatnes līdz galam spārnu plivināšanas augšējā un apakšējā fāzē.
Detalizēta šī procesa pārbaude parādīja, ka supinācijas (ekstremitāšu rotācijas kustības) laikā atloka sākumā spārna anālās un jugālās daļas noliecas uz leju attiecībā pret tā priekšējo daļu gar atslēgas rievu.
Kodes lidojums, skats no sāniem.
Šis process notiek no spārna gala līdz pamatnei, tāpēc tiek iesaistīta arī caurspīdīgā zona. Tās laikā notiek ultraskaņas klikšķi.
Augšējā tabulā parādīti desmit klikšķu analīzes rezultāti, kas reģistrēti šķērsvirzienā (90°) visiem subjektiem (14 Y. evonymella un 9 Y. cagnagella). Tika noteikti spektrālie parametri, klikšķu ilgums un amplitūda.
Turklāt tika veikta horizontālās orientācijas (5 °, 8 °, 0 ° un 45 °) klikšķu analīze (90 katram no 180 indivīdiem).
Vidējais skaņas līmenis astoņiem Y. evonymella subjektiem, kas ierakstīti no četriem virzieniem: 0° - mikrofons kodes priekšā, 45° - priekšpuse, 90° - sāni, 180° - aizmugure.
Būtisku atšķirību nebija: 0° un 45°, Z = 0,3, p = 1,0; 0° un 180°, Z = -2,3, p = 0,13; 45° un 180°, Z = -2,4, p = 0,11.
Zinātnieki arī aprēķināja, kādā attālumā sikspārņi dzirdēs naktstauriņu klikšķus atkarībā no to atrašanās vietas. Rezultāti ir šādi: 6.0 ± 0.4 m pie 0°, 6.5 ± 0.4 m pie 45°, 7.9 ± 0.7 m pie 90° un 5.6 ± 0.4 m pie 180°. Šie indikatori ir parādīti diagrammā augstāk (В).
Un šeit grafikā А mēs redzam atstarotās skaņas amplitūdu, kas mainās diapazonā no −35 ... −43 dB pie frekvencēm diapazonā no 20 ... 160 kHz.
Lai iegūtu sīkāku ieskatu pētījumā, es ļoti iesaku apskatīt .
Epilogs
Evolūcija var būt bezprincipiāla, nežēlīga, dīvaina un pat ironiska, kā liecina pētāmo kožu piemērs. Lai arī šīs radības ir pilnīgi kurlas, tās nav bez “balss”. Izmantojot caurspīdīgus laukumus uz spārniem vicināšanas laikā, kodes rada ultraskaņas klikšķus, kas mulsina sikspārņus, kuri vēlas ar tiem mieloties.
Šāda neparasta adaptācija ir fakts, taču tas izraisīs daudz vairāk diskusiju par to, kā tā veidojās, kādas evolūcijas izmaiņas piedzīvoja kodes, lai izstrādātu šādu mehānismu, un kur tas viss sākās.
Mēs kārtējo reizi saņēmām apstiprinājumu, ka pasaule ir pilna ar apbrīnojamiem radījumiem, kuri nebeidz pārsteigt ar saviem talantiem, par kuriem mums nebija ne jausmas.
Un, protams, offtopic piektdienas:
Šeit droši vien visiem, kas cieš no mottefobijas (bailes no kožu), sirds šausmās apstājās.
Paldies, ka lasījāt, esiet ziņkārīgs un lai jums lieliska nedēļas nogale, puiši.
Paldies, ka palikāt kopā ar mums. Vai jums patīk mūsu raksti? Vai vēlaties redzēt interesantāku saturu? Atbalsti mūs, pasūtot vai iesakot draugiem, 30% atlaide Habr lietotājiem unikālam sākuma līmeņa serveru analogam, ko mēs jums izgudrojām: (pieejams ar RAID1 un RAID10, līdz 24 kodoliem un līdz 40 GB DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 kodoli) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps bez maksas līdz pavasarim maksājot par sešu mēnešu periodu, var pasūtīt .
Dell R730xd 2 reizes lētāk? Tikai šeit Nīderlandē un ASV! Lasīt par
Avots: www.habr.com