Yovvoyi tabiat olamida ovchilar va o'ljalar tom ma'noda ham, majoziy ma'noda ham doimiy ravishda quvib o'ynashadi. Ovchi evolyutsiya yoki boshqa usullar orqali yangi ko'nikmalarni rivojlantirishi bilanoq, o'lja ovqatlanmaslik uchun ularga moslashadi. Bu doimiy ravishda oshib borayotgan garovlar bilan cheksiz poker o'yini bo'lib, uning g'olibi eng qimmatli sovrin - hayotni oladi. Yaqinda biz allaqachon ko'rib chiqdik , bu ultratovush shovqinlarini yaratishga asoslangan. Qanotli ekolokatorlar uchun noziklik bo'lgan hasharotlar orasida ularning ultratovush signalini niqoblash hayotiy mahoratdir. Biroq, yarasalar och qolishni xohlamaydilar, shuning uchun ular o'zlarining arsenallarida kamuflyaj bo'lishiga qaramay, o'ljani ko'rishga imkon beradigan mahoratga ega. Qanday qilib ko'rshapalaklar Sauron rolini o'ynaydi, ularning ov qilish taktikasi qanchalik samarali va bunda o'simlik barglari ularga qanday yordam beradi? Bu haqda tadqiqot guruhining hisobotidan bilib olamiz. Bor.
Tadqiqot asoslari
Ko'rshapalaklar har doim odamlarda turli xil his-tuyg'ularni uyg'otgan: qiziqish va hurmatdan tortib to qo'rquv va jirkanchlikgacha. Va bu juda tushunarli, chunki bir tomondan, bu mavjudotlar ov paytida deyarli faqat eshitish qobiliyatidan foydalanadigan zo'r ovchilar, boshqa tomondan, ular sochlarga kirib, hammani tishlashga intiladigan dahshatli tungi mavjudotlardir (bular , albatta, inson qo'rquvidan kelib chiqqan afsonalar). Ommabop madaniyatda Drakula va Chupakabra bilan bog'langan hayvonni sevish qiyin.
Hey, men umuman qo'rqinchli emasman.
Ammo olimlar xolis odamlardir, ular sizning tashqi ko'rinishingiz va nima yeyishingizning ahamiyati yo'q. Siz mayin quyonmisiz yoki ko'rshapalak bo'lasizmi, ular sizda bir nechta tajriba o'tkazishdan xursand bo'lishadi, so'ngra rasmni to'ldirish uchun miyangizni ajratib olishadi. Mayli, keling, qorong'u hazilni (haqiqat donasi bilan) bir chetga surib, masalaga yaqinlashaylik.
Biz allaqachon bilganimizdek, ov paytida ko'rshapalaklarning asosiy vositasi eshitishdir. Sichqonlar kamroq raqobatchilar/xavflar va ko'proq o'ljalar tufayli kechalari faol. Ultrasonik to'lqinlarni chiqarish orqali yarasalar atrofdagi narsalarga, shu jumladan mumkin bo'lgan o'ljaga sakrab tushadigan barcha qaytish signallarini oladi.
Maskali ultratovushli shovqinni chiqarish, albatta, ajoyib, ammo ko'rshapalaklar uchun kechki ovqatga da'vogarlarning hammasi ham bunday qobiliyatga ega emas. Ammo hatto o'rtacha hasharotlar ham o'z joylarini yashirishi mumkin. Buning uchun ular atrof-muhit bilan birlashishi kerak, lekin xuddi shu nomdagi filmdagi Predator kabi emas, chunki biz ovoz haqida gapiramiz. Kechasi o'rmon turli manbalardan kelgan tovushlarga to'la, ularning ba'zilari fon shovqinidir. Agar hasharot, aytaylik, barg ustida harakatsiz o'tirsa, unda bu fon shovqinida yo'qolib qolish va ertalabgacha omon qolish ehtimoli yuqori.
Shuni inobatga olgan holda, ko'plab olimlar yarasalar uchun bunday o'ljaga erishish mumkin emas deb ishonishgan, ammo bu mutlaqo to'g'ri emas. Ba'zi ko'rshapalak turlari hali ham "ko'rinmas" hasharotlar topishmoqlarini hal qila oldi va ularni muvaffaqiyatli ushlay oldi. Savol qoladi - qanday qilib? Bu savolga javob berish uchun Smitson tropik tadqiqot instituti olimlari barglar ustida jim o'tirgan (ya'ni yashiringan) hasharotlarning aks-sadolaridagi har qanday tebranishlarni qayd qiluvchi biomimetik sensordan foydalanishdi. Keyinchalik, olimlar ideal hujum yo'llarini, ya'ni kamuflyajni chetlab o'tishga yordam beradigan ko'rshapalaklar uchun parvoz traektoriyasi va o'lja olish burchaklarini hisoblab chiqdilar. Keyin ular kamuflyajlangan o'ljaga hujum qilayotgan yarasalarni kuzatish orqali o'zlarining hisob-kitoblari va nazariyalarini amalda sinab ko'rdilar. Qizig'i shundaki, hasharotlar beparvo o'tirgan barglar ularni tutish uchun vosita bo'lib xizmat qilgan.
U go'zal emasmi?
Ushbu tadqiqot sub'ektlari Barro Kolorado orolida (Panama) tabiiy yashash joylarida qo'lga olingan Micronycteris microtis (umumiy katta quloqli ko'rshapalaklar) turiga mansub 4 ta erkak edi. Tajribalar davomida oroldagi o'rmonda joylashgan maxsus qafas (1.40 Γ 1.00 Γ 0.80 m) ishlatilgan. Olimlar ushbu qafasga joylashtirilgan shaxslarning parvozlari haqidagi ma'lumotlarni yozib olishdi. Qo'lga olingandan keyingi kechasi haqiqiy tajribalar boshlandi. Bir kishi qafasga joylashtirildi va "kamuflyajlangan o'lja" ni topib, ushlashi kerak edi. Fazoviy xotira va stressning hayvonga ta'sirini minimallashtirish uchun bitta odam bilan 1 soatdan ortiq tajriba o'tkazilmagan (har biri 16 soatdan 2 kecha). Tajribalardan so'ng, barcha yarasalar tutilgan joyga qo'yib yuborildi.
Tadqiqotchilar ko'rshapalaklar kamuflyajlangan o'ljani qanday ovlashini tushuntirish uchun ikkita asosiy nazariyaga ega edilar: akustik soya nazariyasi va akustik oyna nazariyasi.
"Akustik soya" effekti varaq yuzasidagi ob'ekt aks-sado energiyasini tarqatib yuborganda yuzaga keladi va shu bilan varaq yuzasidan aks sado kuchini pasaytiradi. Ob'ektning akustik soyasini maksimal darajada oshirish uchun ko'rshapalak old tomondan fon yuzasiga perpendikulyar yo'nalishda to'g'ridan-to'g'ri yaqinlashishi kerak (1A).
Rasm β1
Akustik oyna bo'lsa, o'rmon yarasalari o'zlarining trol qarindoshlari kabi harakat qilishadi, ular suv ombori yuzasidan o'ljani ushlaydi. Suv yuzasiga past burchak ostida chiqarilgan aksolokatsiya signallari ov ko'rshapalakdan aks etadi. Ammo mumkin bo'lgan o'ljaning aks-sadosi ko'rshapalakda aks etadi (1B).
Tadqiqotchilar barglarning suv yuzasi kabi harakat qilishini taklif qilishdi, ya'ni. signal reflektori vazifasini bajaring (1Π‘). Ammo oynaning to'liq ta'siri uchun ma'lum bir hujum burchagi talab qilinadi.
Akustik soya nazariyasiga ko'ra, ko'rshapalaklar o'ljaga frontal yo'nalishdan, ta'bir joiz bo'lsa, boshi bilan hujum qilishlari kerak, chunki bu holda soya eng kuchli bo'ladi. Agar akustik oyna ishlatilsa, u holda hujum maksimal burchak ostida sodir bo'lishi kerak. Hujumning qaysi burchagi optimal bo'lishi mumkinligini aniqlash uchun olimlar varaqga nisbatan turli burchaklarda akustik o'lchovlarni o'tkazdilar.
Hisob-kitoblarni yakunlab, nazariyalarni sinab ko'rgandan so'ng, jonli ko'rshapalaklar yordamida xatti-harakatlar testlari o'tkazildi va kuzatuv natijalari nazariy modellashtirish natijalari bilan taqqoslandi.
Hisoblash va kuzatishlar natijalari
Rasm β2
Birinchidan, hujumning turli burchaklaridagi barcha aks-sadolarni bir rasmga birlashtirib, yirtqich va o'ljasiz bargning akustik modeli (gumbazi) yaratilgan. Natijada varaq atrofidagi 541 ta yarim doira traektoriyasida 9 ta pozitsiya olindi (2A).
Har bir nuqta uchun biz hisoblab chiqdik quvvat spektral zichligi* ΠΈ akustik o'lcham * (TS - maqsad kuchi) 5 xil chastota diapazonlari uchun mo'ljallangan maqsadlar (ya'ni, aks-sado intensivligi) chiquvchi signalning harmonik komponentlariga taxminan mos keladi (2B).
Quvvat spektral zichligi* β chastotaga qarab signal quvvatini taqsimlash funksiyasi.
Akustik o'lcham* (yoki maqsadli akustik kuch) - javob akustik signali nuqtai nazaridan ob'ekt maydonining o'lchovidir.
Rasmda 2Π‘ olingan hujum burchaklarining natijalari ko'rsatilgan, bu ekstraktsiya markazidagi varaqning yuzasiga nisbatan normal va signal manbai holati o'rtasidagi burchaklar, ya'ni. yarasa.
Rasm β3
Kuzatishlar shuni ko'rsatdiki, barcha chastota diapazonlarida varaqlarning ikkala turi (ishlab chiqarilgan va ishlab chiqarilmagan) <30 Β° burchak ostida eng katta akustik o'lchamni namoyish etadi (grafiklarning markaziy qismlari). 3A ΠΈ 3B) va β₯ 30Β° burchaklardagi kichikroq akustik o'lcham (grafiklarning tashqi qismi 3A ΠΈ 3B).
Rasmli tasvir 3A varaq haqiqatda akustik oyna vazifasini bajarishini tasdiqlaydi, ya'ni <30Β° burchak ostida kuchli aynali aks-sado hosil bo'ladi va β₯ 30Β° da aks-sado tovush manbasidan aks etadi.
Bargni undagi o'lja bilan solishtirish (3A) va ishlab chiqarishsiz (3B) o'ljaning mavjudligi nishonning akustik hajmini β₯ 30 Β° burchak ostida oshirishini ko'rsatdi. Bunday holda, yirtqichlarning bargga aks-sadosi-akustik ta'siri, yirtqichlardan kelib chiqqan TS ning sxemasini tuzishda yaxshi ko'rinadi, ya'ni. O'ljali va o'ljasiz barg o'rtasidagi TSdagi farqlar (3Π‘).
Shuni ham ta'kidlash kerakki, β₯ 30 Β° burchak ostida nishonning akustik o'lchamining oshishi faqat yuqori chastotalarda kuzatiladi, past chastotalarda esa qo'shimcha effekt umuman bo'lmaydi.
Yuqoridagi hisob-kitoblar oynani aks ettirish nazariyasini amalga oshirishda hujum burchaklarining nazariy diapazonini - 42Β°...78Β° aniqlash imkonini berdi. Ushbu diapazonda akustik nishon hajmining 6 dan 10 dB gacha o'sishi yuqori chastotalarda (>87 kHz) kuzatildi, bu M. microtis yarasalarining akustik ma'lumotlariga mos keladi.
Bu ov usuli (burchakda, ta'bir joiz bo'lsa) yirtqichga bargda o'lja borligini/yo'qligini juda tez aniqlash imkonini beradi: zaif va past chastotali aks-sado - barg bo'sh, kuchli va keng polosali aks-sado - bor. bargda mazali taom.
Agar akustik soya nazariyasini ko'rib chiqsak, u holda hujum burchagi 30 dan kam bo'lishi kerak. Bunday holda, hisob-kitoblarga ko'ra, barg va o'ljaning aks-sado signallari orasidagi interferensiya maksimal bo'ladi, bu esa nisbatan TSning pasayishiga olib keladi. o'ljasiz bargning aks sadosiga, ya'ni. bu akustik soyaga olib keladi.
Biz hisob-kitoblarni tugatdik, keling, kuzatishlarga o'tamiz.
Kuzatishlar davomida sun'iy bargda joylashgan ko'rshapalaklar ratsionidagi turli hasharotlar o'lja sifatida ishlatilgan. Ikkita yuqori tezlikda ishlaydigan kamera va ultratovushli mikrofon yordamida yarasalarning oβljaga yaqinlashganda xatti-harakati yozib olindi. Olingan yozuvlardan ko'rshapalaklar yaqinlashib kelayotgan va o'ljaga qo'nadigan 33 ta parvoz yo'llari qayta qurildi.
Koβrshapalak oβz oβljasiga hujum qiladi.
Parvoz traektoriyalari ko'rshapalaklar burun teshigining signalini uzatayotgan har bir kadrdagi holatiga asoslangan edi.
Kutilganidek, kuzatuvlar ko'rshapalaklar o'ljaga burchak ostida yaqinlashganini ko'rsatdi.
Rasm β4
Rasmda 4A o'lja hujumi traektoriyalarining XNUMXD xaritasini ko'rsatadi. Shuningdek, hujum burchaklarining taqsimlanishi yuqori chastotalar uchun akustik o'lcham egri chizig'iga mos kelishi aniqlandi (4B).
Barcha sub'ektlar nishonga <30 Β° burchak ostida hujum qilishdi va ko'proq frontal yo'nalishlardan qochishdi. Tajribalar davomida kuzatilgan barcha hujum burchaklarining 79,9% 42 Β° ... 78 Β° prognoz qilingan optimal diapazonda edi. Aniqroq qilib aytadigan bo'lsak, barcha burchaklarning 44,5% 60Β°...72Β° oralig'ida bo'lgan.
Yirtqichning burchak ostida hujumi va chiqarilgan akustik signalning spektrogramlari.
Yana bir kuzatuv shundan iboratki, koβrshapalaklar boshqa tadqiqotchilar taxmin qilganidek, hech qachon oβz oβljasiga yuqoridan hujum qilmagan.
Tadqiqotning nuanslari haqida batafsil ma'lumot olish uchun men qarashni tavsiya qilaman ΠΈ unga.
Epilog
Ekolokatsiyadan asosiy, ba'zan esa yagona ov vositasi sifatida foydalanish allaqachon juda noyob va hayratlanarli hodisadir. Biroq, ko'rshapalaklar hech qachon hayratda qolishdan to'xtamaydi, ular ilgari o'ylanganidan ancha murakkab hujum taktikasini namoyish etadilar. Yashirinmaydigan o'ljani topish va ushlash qiyin emas, lekin akustik fon shovqinida yashirinishga urinayotgan hasharotni topish va qo'lga olish boshqacha yondashuvni talab qiladi. Yarasalarda bu yondashuv akustik soya va akustik oyna deb ataladi. Bargga ma'lum bir burchak ostida yaqinlashib, ko'rshapalak bir zumda mumkin bo'lgan o'ljaning mavjudligini yoki yo'qligini aniqlaydi. Va agar mavjud bo'lsa, unda kechki ovqat kafolatlanadi.
Ushbu tadqiqot, uning mualliflarining fikriga ko'ra, ilmiy hamjamiyatni akustika va echo joylashuvi, umuman olganda ham, hayvonot olamida ham yangi kashfiyotlarga olib kelishi mumkin. Qanday bo'lmasin, sizni o'rab turgan dunyo va unda yashovchi mavjudotlar haqida yangi narsalarni o'rganish hech qachon yomon bo'lmagan.
Juma kunidan tashqari:
Omon qolish uchun ba'zida zo'r ovchi bo'lish etarli emas. Atrofda aql bovar qilmaydigan sovuq bo'lsa va umuman ovqat bo'lmasa, uxlash qoladi.
Topdan tashqari 2.0:
Ba'zilar tezlikdan foydalanadi, kimdir kuch ishlatadi, ba'zilari esa shunchaki soyadek jim bo'lishlari kerak.
Tomosha qilganingiz uchun tashakkur, qiziquvchan bo'ling va barchaga ajoyib dam olish kunlarini o'tkazing! π
Biz bilan qolganingiz uchun tashakkur. Bizning maqolalarimiz sizga yoqdimi? Yana qiziqarli tarkibni ko'rishni xohlaysizmi? Buyurtma berish yoki do'stlaringizga tavsiya qilish orqali bizni qo'llab-quvvatlang, Habr foydalanuvchilari uchun biz siz uchun ixtiro qilingan boshlang'ich darajadagi serverlarning noyob analogiga 30% chegirma: (RAID1 va RAID10, 24 tagacha yadro va 40 Gb gacha DDR4 bilan mavjud).
Dell R730xd 2 barobar arzonmi? Faqat shu yerda Gollandiyada! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - 99 dollardan! Haqida o'qing
Manba: www.habr.com