В тёмных небесах по всему миру разворачивается самая настоящая ночная битва между летучими мышами и ночными насекомыми, которыми они питаются. Вы можете считать, что летучие мыши, оснащённые эхолокацией, с помощью которой они ориентируются в пространстве, без труда сожрут явно невежественных насекомых, которых вы видите, стучащими в ваши окна после наступления сумерек.

Но летучие мыши развили свою ультразвуковую чувствительность 65 миллионов лет назад. Этого времени было более чем достаточно для того, чтобы естественный отбор начал действовать на благо насекомых, что привело к появлению у них множества эволюционных защитных механизмов, которые особенно распространены и разнообразны среди бабочек.

Мотыльки используют акустические приманки, чтобы уклоняться от атак летучих мышей – новое исследование.Изображение: Agami Photo Agency/Shutterstock

Летучие мыши в ходе этой своеобразной совместной эволюционной гонки вооружений между хищником и жертвой тоже отреагировали на данную адаптацию. Некоторые сместили частоту своих сигналов в те части спектра, к которым мотыльки нечувствительны. Другие же уменьшили амплитуду своих сигналов — по сути, «шепча» во время охоты, чтобы не ненароком не предупредить бабочек о надвигающейся атаке.

Недавнее же исследование специалистов из Бристольского университета (Великобритания) пролило свет на особенно необычную технику, с помощью которой тутовый шелкопряд может уходить невредимым после нападения летучих мышей: благодаря использованию акустических ловушек. Находящиеся на кончиках крыльев, они отвлекают летучих мышей от запаха – или, скорее, звука – тел мотыльков, помогая им пережить большинство таких нежелательных встреч.

Манёвр уклонения

Большинство бабочек ведут ночной образ жизни, это означает, что они отдыхают днём ​​и активны ночью. Это помогает им избегать внимания птиц, но не летучих мышей, с которыми они делят ночное небо.

Поэтому мотылькам пришлось разработать уникальный защитный арсенал против своих призрачных нападающих. Многие бабочки развили слух, чувствительный к ультразвуку, что позволяет им обнаруживать приближающуюся летучую мышь и уклоняться. Другие разработали способность производить собственные ультразвуковые щелчки, предупреждая летучую мышь об их неприятном вкусе, или даже блокируя сонар летучей мыши, чтобы они не могли эффективно охотиться.

Многие бабочки также развили пассивную защиту, которая защищает их, даже если они не знают о том, что поблизости есть летучие мыши. Одной из таких защит является акустическая маскировка. В лабораторных условиях учёные продемонстрировали, что чешуйки грудной клетки на выпуклой средней части тела бабочки являются невероятно хорошими звукопоглотителями. Это означает, что ультразвуковые крики летучих мышей отбивают и возвращают назад меньше эха от тела бабочки, позволяя насекомому бесшумно исчезать в ночном небе.

Совсем же недавно исследователи выявили, что чешуя на крыльях бабочек обеспечивает эквивалентное защитное действие: отдельные чешуйки вибрируют на разных частотах, используемых при охоте на летучих мышей, рассеивая звуковую энергию, используемую при эхолокации. Это открытие квалифицировало крылья бабочки как первый известный естественный акустический метаматериал, в котором взаимодействующие подсистемы создают акустические свойства, превышающие общие размеры их частей.

Крыло и молитва

Другие мотыльки используют другой подход, усиливая, а не приглушая эхо, которое отражается от их крыльев. У этих мотыльков нет желания умирать; они выбрасывают акустические ловушки/приманки, чтобы заставить летучих мышей целиться в кончики крыльев, а не в их более уязвимые тела.

Акустические ловушки ранее были идентифицированы на удлинённых хвостах задних крыльев некоторых шелкопрядов, заканчивающиеся скрученной структурой, которая производит сильное эхо при попадании на неё ультразвука. Исследования показали, что, переводя атаку летучих мышей на задние крылья, эти бабочки могут пережить около 70% атак летучих мышей.

В недавнем исследовании учёные рассмотрели странно изогнутые и сложенные кончики крыльев на передних крыльях шелкопряда. Они предположили, что эти структуры могут выполнять ту же защитную функцию, что и удлинённые задние крылья, обнаруженные у других шелкопрядов.

Мотыльки используют акустические приманки, чтобы уклоняться от атак летучих мышей – новое исследование.Изображение: Thomas R Neil, Author provided

Чтобы проверить это, специалисты использовали инновационную акустическую томографию для отображения областей тела и крыльев мотылька, которые производят самое сильное эхо. Учёные ударили по образцам мотылька ультразвуком и записали эхо-сигналы, очень похоже на то, как летучая мышь определяет местонахождение своей добычи с помощью эхолокации.

Проделав это с разных ракурсов, они, используя звук, создали изображение мотылька. Это позволило максимально точно продемонстрировать, какие части бабочки производят громкое эхо, а какие — более слабое.

Мотыльки используют акустические приманки, чтобы уклоняться от атак летучих мышей – новое исследование.Изображение: Thomas R Neil, Author provided

Исследователи протестировали 9 видов мотыльков с различной структурой передних крыльев, обнаружив, что у самых искусно сформированных мотыльков кончик крыла производил более сильное эхо, чем тело, с разницей в силе эха до 10 децибел.

Затем они захотели изучить топологию этих кончиков крыльев, чтобы понять, как создаются эти сильные эхо-сигналы. Используя поверхностный сканирующий микроскоп, учёные идентифицировали 2 типа так называемых «акустических ретрорефлекторов» — структур, которые имеют такую ​​форму, что они всегда отправляют звук обратно к его источнику, независимо от того, под каким углом попадает звук.

Мотыльки используют акустические приманки, чтобы уклоняться от атак летучих мышей – новое исследование.Изображение: Thomas R Neil, Author provided

Ретрофлекторы работают, отражая звук обратно к его источнику посредством множественных отражений внутри самих себя. Это сложный механизм, который раскрывает исключительную функциональность приманки, которая эволюционировала в крыльях мотылька, чтобы отпугивать атакующих летучих мышей.

Открытие акустических приманок помогает пролить больше света на ночную гонку вооружений между летучими мышами и мотыльками. Смогут ли летучие мыши противостоять этим обманчивым адаптациям с помощью усовершенствования собственного арсенала, ещё предстоит выяснить.

Правописание уведомления вебмастера


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии

- комментариев

EnglishРусскийУкраїнська
Включить уведомления Да Спасибо, не надо