Răng nanh lớn, bộ hàm khỏe, tốc độ, tầm nhìn đáng kinh ngạc và hơn thế nữa là những đặc điểm mà những kẻ săn mồi thuộc mọi giống và sọc sử dụng trong quá trình săn mồi. Ngược lại, con mồi cũng không muốn ngồi với bàn chân gập lại (cánh, móng guốc, chân chèo, v.v.) và ngày càng nghĩ ra nhiều cách mới để tránh tiếp xúc gần không mong muốn với hệ thống tiêu hóa của động vật ăn thịt. Một số trở thành bậc thầy về ngụy trang, một số bôi thuốc độc lên người, và một số ném ruột vào mặt kẻ phạm tội (xin chào hải sâm). Nhưng cũng có những cơ chế phòng vệ mà chúng ta không thể nhìn thấy hoặc thậm chí không thể nghe được. Bướm đêm là thức ăn ưa thích của loài dơi. Trong nhiều triệu năm, cả hai đều trau dồi kỹ năng siêu âm của mình. Chuột sử dụng nó để tìm con mồi và bướm đêm sử dụng nó để phát hiện kẻ săn mồi. Nhưng “báo trước là báo trước” thôi chưa đủ đối với bướm đêm, nên chúng đã phát triển khả năng tạo ra “nhiễu sóng vô tuyến” làm gián đoạn “tầm nhìn” siêu âm của loài dơi. Họ làm điều này như thế nào trong điều kiện họ bị điếc 100% và nó có hiệu quả như thế nào trong việc giúp họ tránh được cái chết? Chúng ta sẽ tìm kiếm câu trả lời trong báo cáo của nhóm nghiên cứu. Đi.
Cơ sở nghiên cứu
Khi đi săn vào ban đêm, bạn cần có thị lực rất tốt, khứu giác nhạy bén hoặc thính giác cực tốt. Theo một nghĩa nào đó, những con dơi đã chọn cái sau. Việc sử dụng định vị bằng tiếng vang rất có lợi cho loài dơi. Đầu tiên, việc săn bắn vào ban đêm hạn chế số lượng mối nguy hiểm tiềm ẩn và sự cạnh tranh trong việc tìm kiếm thức ăn. Thứ hai, ban đêm có rất nhiều côn trùng, đồng nghĩa với việc khả năng ăn sau 18h sẽ cao hơn rất nhiều.
Dơi tạo ra siêu âm ở các dải tần số khác nhau tùy thuộc vào loài. Hơn nữa, ngay cả ở một loài, tần số cũng thay đổi theo thời gian: lúc đầu là 130-150 kHz, sau đó là 30-40 kHz.
Trong khi săn mồi, dơi “phát ra” sóng siêu âm “đâm” vào các vật thể xung quanh, bao gồm cả con mồi có thể có. Các sóng phản xạ được dơi bắt và nó có thể di chuyển giữa các chướng ngại vật hoặc tập trung chính xác cuộc tấn công vào con mồi.
Khi quá trình tiến hóa phân phát tài năng, bướm đêm cũng không đứng ngoài cuộc. Chúng có khả năng tạo ra tiếng ồn siêu âm hoặc tín hiệu sai để thuyết phục dơi rằng chúng không ăn được. Một số loài bướm đêm sử dụng kỹ thuật stridulation. Thuật ngữ bất thường này rất dễ giải thích: bạn có nhớ dế “hát” vào mùa hè như thế nào không? Đây là sự sải bước. Một bậc thầy sáng giá khác, hay đúng hơn là có tiếng vang lớn, về tài năng này là ve sầu.
Một nguồn âm thanh thay thế ở bướm đêm có thể là bộ gõ “castanets” - cấu trúc bộ phận sinh dục đã được sửa đổi (vâng, các nhà khoa học gọi bộ phận sinh dục tạo ra âm thanh là castanets; bạn có nghĩ những người làm khoa học không có khả năng sáng tạo không?).
Tuy nhiên, hầu hết các loài bướm đêm đều sử dụng tymbals (không nên nhầm lẫn với chũm chọe) - các dạng biểu bì đặc biệt trên bề mặt cơ thể với một “đệm” không khí bên dưới.
Trong nghiên cứu được xem xét ngày hôm nay, các nhà khoa học đã chú ý đến chi bướm đêm Yponomeuta, trong đó hầu hết các loài (và có khoảng một trăm loài trong số chúng) có hình dạng bất thường trong kho vũ khí của chúng - một vùng mờ trên cánh không có vảy giữa các gân Cu1b
và Cu2. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng một số rặng núi nằm liền kề với khu vực này, điều này có thể cho thấy khu vực này có liên quan đến việc tạo ra âm thanh thông qua quá trình phân tầng (có thể).
Trong hình ảnh bên trái (A), khu vực hình thành mờ được viền màu trắng và trong hình ảnh bên phải (B) ảnh SEM của cùng một khu vực.
Các nhà khoa học đã tự đặt cho mình nhiệm vụ trả lời một số câu hỏi: khu vực trong suốt này có tạo ra âm thanh hay không, đặc tính âm học của nó là gì (nếu có) và những âm thanh này được bướm đêm sử dụng như thế nào trong cuộc sống của nó.
Đối tượng chính, những người được cho là sẽ giúp tìm ra câu trả lời cho những câu hỏi trên, là các cá thể của hai loài bướm đêm - Y. evonymella và Y. cagnagella.
Tìm 10 điểm khác biệt: Y. evonymella (trái) và Y. cagnagella (phải).
Các đối tượng được lấy từ tự nhiên khi vẫn còn ở giai đoạn ấu trùng. Nhộng thu được được giữ trong các thùng chứa đặc biệt có kích thước 297 x 159 x 102 mm ở nhiệt độ 21°C.
Kết quả quan sát
Các nhà khoa học đã ghi lại các chuyến bay tự do và cố định của các đối tượng: 15 chuyến bay tự do và 2 chuyến bay cố định của Y. evonymella; ghi nhận 9 chuyến bay của Y. cagnagella. Trong khi bay, những con bướm đêm tạo ra những tiếng click siêu âm giống hệt nhau trong mỗi lần đập cánh (biểu đồ bên dưới).
Quang phổ của tiếng click siêu âm trong một lần đập cánh của một con bướm đêm.
Biểu đồ quang phổ ở trên cho thấy các vùng có nhiều màu. Đầu tiên (màu đỏ) là dải tần số âm thanh do bướm đêm thuộc phân họ Arctiinae tạo ra để chống lại loài dơi. Và thứ hai (màu xanh) là dải thính giác của loài dơi Eptesicus fuscus.
Tổng cộng có hai xung siêu âm được ghi lại trong quá trình xoay: một ở đầu cú xoay và xung thứ hai ở cuối cú xoay. Trong lần thúc đẩy đầu tiên, tần suất nhấp chuột lớn hơn. Số lần nhấp chuột trên mỗi xung, đánh giá bằng quan sát, trùng khớp với số lượng sọc trong vùng mờ. Ở Y. evonymella, giá trị trung bình của số lần nhấp trên 1 xung siêu âm là 12.6 ± 1.7 và có 11 sọc ở vùng mờ (lưu ý đánh số trên ảnh SEM của cánh).
Tiếp theo, các nhà khoa học loại bỏ tymbals (diện tích 260 x 800 µm) khỏi 12 cá thể Y. evonymella và ghi lại âm thanh trong quá trình bay của chúng trước và sau khi loại bỏ. Số lần nhấp chuột trong khoảng thời gian 100 mili giây cũng được tính, tương đương với khoảng 3 nhịp đập cánh.
Bảy cá nhân không tạo ra nhấp chuột sau khi loại bỏ, tám người chỉ tạo ra 1 nhấp chuột và bốn người tạo ra nhấp chuột, nhưng với số lượng ít hơn và có biên độ thấp hơn. Hóa ra, trong bốn vùng này, vùng tymbal (vùng trong mờ) không được loại bỏ hoàn toàn nên bị loại khỏi phân tích sâu hơn.
Bằng thực nghiệm, các nhà khoa học xác nhận rằng bướm đêm của cả hai loài thử nghiệm đều phát ra âm thanh. Bây giờ họ quyết định kiểm tra thính giác của chúng (20 cá thể thuộc loài Y. evonymella và 4 cá thể thuộc loài Y. cagnagella).
Các nhà khoa học phát sóng siêu âm trong khi các đối tượng bay tự do trong phòng thử nghiệm. Không một cá nhân nào phản ứng với điều này. Thí nghiệm được lặp lại nhưng chia các cá thể theo loài vào các thùng chứa riêng biệt, nơi chúng nghỉ ngơi. Và một lần nữa, thậm chí không có ai di chuyển.
Đồng thời, bằng cách đặt 10 cá thể Y. evonymella vào một buồng bay, các nhà khoa học đã quan sát được phản ứng của các đối tượng với nhau. Và nó cũng giống như trong các thử nghiệm trước đó, tức là không có.
Còn về sự sải bước thì sao? Các nhà khoa học đã kiểm tra xem những con bướm đêm thử nghiệm có dấu hiệu ma sát với bất kỳ bộ phận nào trên cơ thể để tạo ra âm thanh hay không. Và hóa ra là không có. Hãy chú ý chuyển động của cánh của con bướm trong quá trình bay có kiểm soát trong video bên dưới.
Trong video này, chúng ta có thể thấy những thay đổi xảy ra ở vị trí của cánh và các bộ phận của chúng trong quá trình vỗ.
Với khu vực trong suốt đang được nghiên cứu, không quan sát thấy ma sát trên các bộ phận khác của cơ thể con bướm tại bất kỳ thời điểm nào trong quá trình đu đưa. Nhưng các nhấp chuột bằng cách nào đó xuất hiện. Và điều này xảy ra bằng cách xoay cánh sau dọc theo trục của nó từ gốc đến ngọn trong giai đoạn trên và dưới của quá trình vỗ cánh.
Kiểm tra chi tiết quá trình này cho thấy rằng trong quá trình quay ngửa (chuyển động quay của chi) ở đầu vạt, phần hậu môn và cổ của cánh gập xuống so với phần trước của nó dọc theo rãnh xương đòn.
Chuyến bay của bướm đêm, nhìn từ bên.
Quá trình này xảy ra từ đầu cánh đến gốc cánh nên vùng trong suốt cũng tham gia. Trong thời gian này, các cú nhấp chuột siêu âm xảy ra.
Bảng trên thể hiện kết quả phân tích mười cú nhấp chuột được ghi theo hướng ngang (90°) cho tất cả các đối tượng (14 Y. evonymella và 9 Y. cagnagella). Các thông số quang phổ, thời lượng và biên độ của các cú nhấp chuột đã được thiết lập.
Ngoài ra, một phân tích được thực hiện dựa trên các nhấp chuột (5 cho mỗi trong số 8 cá nhân) theo hướng ngang (0 °, 45 °, 90 ° và 180 °).
Mức âm thanh trung bình của 0 đối tượng Y. evonymella được ghi từ 45 hướng: 90° - micro phía trước con bướm, 180° - mặt trước, XNUMX° - mặt bên, XNUMX° - mặt sau.
Không có sự khác biệt đáng kể: 0° và 45°, Z = 0,3, p = 1,0; 0° và 180°, Z = -2,3, p = 0,13; 45° và 180°, Z = -2,4, p = 0,11.
Các nhà khoa học cũng tính toán khoảng cách mà dơi sẽ nghe thấy tiếng click của bướm đêm tùy thuộc vào vị trí của chúng. Kết quả như sau: 6.0 ± 0.4 m ở 0°, 6.5 ± 0.4 m ở 45°, 7.9 ± 0.7 m ở 90° và 5.6 ± 0.4 m ở 180°. Các chỉ số này được hiển thị trong biểu đồ trên (В).
Và ở đây trên biểu đồ А chúng ta thấy biên độ của âm thanh phản xạ, thay đổi trong phạm vi −35 ... −43 dB ở các tần số trong phạm vi 20 ... 160 kHz.
Để có cái nhìn chi tiết hơn về nghiên cứu, tôi thực sự khuyên bạn nên xem qua .
Phần kết
Sự tiến hóa có thể vô nguyên tắc, tàn nhẫn, kỳ lạ và thậm chí mỉa mai, như ví dụ về loài bướm đêm được nghiên cứu cho thấy. Mặc dù bị điếc hoàn toàn nhưng những sinh vật này không phải là không có “giọng nói”. Bằng cách sử dụng các vùng trong suốt trên cánh khi vỗ cánh, bướm đêm tạo ra những tiếng click siêu âm khiến những con dơi đang háo hức ăn thịt chúng bối rối.
Sự thích nghi bất thường như vậy là một thực tế, nhưng nó sẽ làm nảy sinh nhiều cuộc tranh luận hơn về cách nó được hình thành, những thay đổi tiến hóa nào mà loài bướm đêm đã trải qua để phát triển một cơ chế như vậy và tất cả bắt đầu từ đâu.
Chúng tôi một lần nữa nhận được xác nhận rằng thế giới có rất nhiều sinh vật tuyệt vời không bao giờ hết ngạc nhiên với tài năng của chúng mà chúng tôi không hề biết đến.
Và, tất nhiên, những ngày thứ Sáu không thường xuyên:
Tại đây, tất cả những ai mắc chứng sợ mottephobia (sợ bướm đêm) chắc hẳn đã đứng tim vì kinh hãi.
Cảm ơn đã đọc, hãy tò mò và chúc các bạn cuối tuần vui vẻ.
Cảm ơn bạn đã ở với chúng tôi. Bạn có thích bài viết của chúng tôi? Bạn muốn xem nội dung thú vị hơn? Hỗ trợ chúng tôi bằng cách đặt hàng hoặc giới thiệu cho bạn bè, Giảm giá 30% cho người dùng Habr trên một máy chủ tương tự duy nhất của máy chủ cấp đầu vào do chúng tôi phát minh ra dành cho bạn: (có sẵn với RAID1 và RAID10, tối đa 24 lõi và tối đa 40GB DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 lõi) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps miễn phí cho đến mùa xuân khi thanh toán trong thời gian từ sáu tháng trở lên, bạn có thể đặt hàng .
Dell R730xd rẻ gấp 2 lần? Chỉ ở đây ở Hà Lan và Mỹ! Đọc về
Nguồn: www.habr.com
