какие звуки издают гусеницы
Секрет кричащей гусеницы раскрыт: Насекомые эволюционируют?
Ученые обнаружили, что отдельные виды гусениц, пропуская воздух через себя, производят при нападении хищника пронзительный клич. Изучая звуковые волны шумов, издаваемых этими живыми существами, исследователи обосновали механизм появления звуков подобных свисту чайника.
Пойманные учеными самки мотыльков отложили свои яйца в лаборатории, их и использовали для проведения новых исследований. После созревания, ученые «атаковали» гусениц, слегка зажав насекомых щипцами прямо за головой, стимулируя таким образом нападение птицы или хищника. Используя микрофоны исследователи прослушали издаваемые в разных частях тела гусеницы звуки. В итоге они обнаружили, что звуки, издаваемые гусеницами, были наиболее громкими вблизи рта. Это позволило предположить, что звуки исходят из нутра живого существа, а не издаются с помощью каких-то внешних телесных функций. Находка опровергла теорию о том, что звуки исходят от живых существ во время жевания.
Если эти исследования позволили выяснить откуда исходят звуки, но не дали ответ на вопрос, каким образом это происходит. Необходимо было продолжить исследования заглянув в нутро этих живых организмов, чтобы полностью понять, как они издают эти звуки, но это создало серьезную проблему. Так как ученые пока не имеют возможности наблюдать происходящее внутри живого организма столь малых размеров, не имея специального оборудования для этого.
Во время проведения другого исследования биологи расчленили гусеницу, чтобы выяснить причину издаваемого звука, когда на них нападает хищник. В итоге ученые объяснили, что звук генерируется кольцевыми вихрями, создаваемыми, когда воздух проходит через отверстие между двумя передними камерами. Механизм, аналогичный свисту чайника. Гусеницы вытесняют бурный воздушный поток через пару дыхалец пищевода так и издаются эти звуки.
Исследователи сравнили этот процесс с тем, что происходит в момент закипания чайника. У насекомых нет легких, и воздух проникает в их тела через отверстия, называемые дыхальцами. Когда воздух проходит через дыхальца, пищевод усиливает определенные звуковые частоты. То же самое происходит, когда человек подносит ко рту горлышко бутылки и дует поверх него.
Открытие позволяет приоткрыть большую часть загадок, касаемо отпугивающих птиц звуков, издаваемых гусеницами. Но исследователи все еще находятся в неведении относительно некоторых аспектов этого процесса.
Звуки гусениц
Гусеницы свистят на птиц
Если потревожить гусеницу бражника Amorpha juglandis, она резко сжимается и издает громкий свистящий звук (как это выглядит, можно посмотреть здесь). Свистит воздух, который выходит из тела гусеницы через особые отверстия. Сила звука – 80 децибел, довольно громко, особенно, если учесть, что сама гусеница в среднем всего 5 см в длину. Птицы свистящих гусениц боятся, но раньше считалось, что все дело именно в громкости звука.
Однако исследователи из Вашингтонского университета полагают, что тут все интереснее – по их словам, свист гусениц похож на сигнал тревоги у некоторых птиц. Такими короткими, свистящими звуками пернатые предупреждают друг друга об опасности – о том, что сверху летит какой-то хищник. Действительно, в эксперименте, когда мелких птиц, вроде синиц и поползней, пытались пугать разными звуками, одинаковыми по громкости, птички реагировали только гусеничный свист. Звуковые динамики крепились к кормушке, а поведение птиц на кормушке записывали на видео, и вот оказалось, что, заслышав свист, синицы, поползни и прочая птичья мелочь вела себя так, как будто ей грозит опасность: пернатые либо замирали на месте, стараясь не выдать себя ни малейшим движением, либо ныряли в листву, причем одновременно сами отвечали похожим свистом и потом довольно долго не возвращались к кормушке. Иными словами, гусеницы действительно обманывали птиц с помощью птичьих же тревожных сигналов.
Статьи по теме
Бабочки выбирают растения для гусениц по форме листьев
Для своего потомства самки геликониусов выбирают растения с листьями определённой формы, однако при необходимости бабочки вполне могут сменить свои «геометрические» предпочтения.
Растения делают из гусениц каннибалов
Растения томатов могут стать настолько невкусными для насекомых, что те начинают есть друг друга.
«Туалетная маскировка»: как гусеницы притворяются птичьим помётом
Некоторые гусеницы окраской и формой так похожи на птичий помёт, что птицы предпочитают их не трогать.
Зачем птицы притворяются гусеницами
Птенцы некоторых южноамериканских птиц имеют необычайно яркую окраску, которая делает их похожими на невкусных волосатых гусениц.
Почему некоторые бабочки стали ядовитыми
Бабочки монархи специально научились накапливать в себе ядовитые вещества из молочаев, чтобы защититься от хищников.
Выбор читателей
Голод не даёт расти раковым клеткам
Чтобы затормозить рост злокачественной опухоли, нужно не только лишить её калорий, но и ограничить раковые клетки в жирных кислотах, которые они используют в своих мембранах.
Иммунные клетки просыпаются затемно
Дальнее путешествие из кожи в лимфатические узлы иммунные клетки предпринимают тогда, когда весь остальной организм отдыхает.
Мамонты вымерли из-за высокой влажности
Последнее потепление переувлажнило почву, и мамонтам стало не хватать привычных растений для еды.
Биологи превратили защитный запах гусениц в звуки. Они похожи на саундтрек к фильму ужасов
Личинки пилильщиков (Tenthredinidae) защищают себя, выделяя коктейль из неприятных летучих химикатов. Ученые превратили химические вещества в звуковой аудиофайл. Результаты работы опубликованы в журнале Patterns.
Читайте «Хайтек» в
Личинки пилильщиков используют химические вещества для отпугивания хищников, особенно муравьев. Чтобы оценить эффективность такой защиты, ученые проводят биотесты, организуя встречи добычи и хищника. Но энтомолог Жан-Люк Боев и инженер-информатик Руди Джот пошли другим путём. Они перевели химический состав выделений в звуки и измерили реакцию людей.
Боев и Джот количественно оценили, насколько неприятны звуки для человеческого уха. Они измерили, как далеко каждый субъект прошел, чтобы оказаться на «комфортном расстоянии» от раздражителей. Часть из примерно 50 участников описала некоторые звуки как неприятные или даже пугающие. Они сравнивали звуки с короткими отрывками из фоновой музыки в фильмах ужасов или научно-фантастических картинах.
Предоставлено: Жан-Люк Боев и Руди Джот.
Автор исследования, Боев, рассказал, что впервые задумал преобразовать летучие химические вещества в звуки еще в апреле 2009 года.
Химические вещества преобразуются в звуки с помощью процесса ультразвуковой обработки. Важные характеристики каждой молекулы, такие как молекулярная масса и функциональные группы, которые она имеет, отображаются на различных параметрах звука — высоте, продолжительности и тембре. Химическая информация подается в синтезатор, который производит звук для каждой молекулы. Затем звуки звуки смешиваются с различными уровнями громкости.
Для каких целей гусеницы издают звуки?
Гусеницы издают звуки – щёлкают, скрипят, хрустят. Такой «дар» этих, казалось бы, совершенно немых насекомых известен биологам более ста лет. Но учёные толком не могли объяснить, как и зачем гусеницы производят шумы. Ответ пришёл только сейчас, и он немного странноват: эти сигналы — ради химической защиты. Впрочем, всё оказалось не так сложно.
Видимо, этот треск биологам просто никогда не мешал. А вот Джейн Йек (Jayne E. Yack) из канадского университета Карлтона (Carleton University), всё это, похоже, напротив, совершенно не давало покоя.
Но зачем же им звуки? Ведь любой, даже очень тихий вопль легко выдаст этих беспомощных козявок. Соответственно, в итоге весь карнавал с камуфляжем – насмарку, а его финал трагичен. 
Это, на первый взгляд, мелочи, но учёные решили с ними повозиться – как-никак, попался необъяснённый научно факт.
Они решили провести пару серий экспериментов. В первой попытались сымитировать атаку птиц, хватая гусениц пинцетом, подсунув им предварительно чувствительный микрофон.
Исследовательница взялась за изучение одного из таких щелкунчиков – гусеницы сатурнии полифема (Antheraea polyphemus). Эти насекомые живут в Северной Америке и до того, как стать бабочками, питаются листвой дубов, клёнов, ив, берёз и прочих местных деревьев.
Сатурнии — безобидные существа, которым постоянно приходится спасаться от нападок всяких хищных тварей. В ходе эволюции они развили у себя самое «популярное» среди таких существ средство самообороны – позеленели. Благодаря такой окраске гусениц трудно заметить в листве – «концепция» нехитрая.
Засняв всё дополнительно на видеокамеру, учёные обнаружили, что звуки гусеницы издают, щёлкая челюстями, которые у них имеют зазубренные выступы – для перемалывания своего вегетарианского рациона. Эти сигналы не особенно громкие, но исследователи обратили внимание на то, что насекомые после щелчков часто срыгивали тёмную вязкую жидкость.
Не мудрствуя лукаво, биологи попробовали повторить опыт, обойдясь без пинцетов. Они просто взяли курицу, предложили её слопать гусеницу и стали наблюдать. После пары попыток клюнуть, курицы почему-то переставали это делать.
Выглядит это весьма брутально, но в результате все испытуемые гусеницы – по причине мягкотелости — остались живы. Ну и курицы тоже вроде бы целы.
Всему происходящему нашлось простое объяснение. Став жертвой агрессора, гусеница предупреждает атакующего серией щелчков, звучащих как треск или тиканье, о неприятных последствиях. Если же нападающий игнорирует сигнал, то гусеница выделяет через рот специфическое вещество, довольно неприятного вкуса.
«Химическая оборона слишком «дорого стоит» для гусениц, и они стараются к ней не прибегать, если нет крайней необходимости. Поэтому и предпочитают предупреждать о своих действиях заранее», — объясняет Йек.
А после того, как угроза для жизни прошла, насекомое втягивает в себя обратно остатки своей дорогостоящей отрыжки – уж ему-то всё равно, какова она на вкус.
Гусеницы рассказали друг другу об источнике пищи скрипом ануса
Гусеница бабочки-серпокрылки Drepana curvatula
Группа энтомологов из Канады и Бразилии обнаружила, что гусеницы бабочки-серпокрылки Drepana arcuata издают вибрации ртом и анальным сегментом, сообщая другим особям об источниках пищи и укрытиях. Статья опубликована в журнале Behavioral Ecology and Sociobiology.
Гусеницы — личинки бабочек — часто живут большими группами до нескольких сотен особей. Такая социальность обеспечивает им защиту от хищников и облегчает поиск пищи и терморегуляцию. Известно, что другие социальные насекомые, такие как, например, пчелы, муравьи и термиты, активно используют химические сигналы и вибрации для общения между собой. Однако как происходит коммуникация в группах гусениц, до сих пор не до конца понятно. До недавнего времени считалось, что гусеницы пользуются для коммуникации только химическими сигналами. Впоследствии выяснилось, что гусеницы могут также издавать вибрации, однако значение этих сигналов пока остается плохо изученным.
Авторы новой статьи изучали коммуникацию березовых гусениц — гусениц бабочки Drepana arcuata из семейства ночных и сумеречных бабочек-серпокрылок. Эти гусеницы питаются листьями березы и ольхи и образуют небольшие, до нескольких десятков особей, группы. Исследователи записывали вибрации, издаваемые гусеницами, с помощью бесконтактного лазерного виброметра, и следили за поведением гусениц.
Наблюдения показали, что, если поместить одну гусеницу на лист, то в течение пары часов к ней приползут другие гусеницы и образуют небольшую, до шести особей, группу. Используя лабиринт с двумя коридорами, ученые показали, что этот процесс не случаен: гусеницы достоверно чаще выбирали тот коридор, в котором уже находились другие особи. При этом, как оказалось, и одинокая гусеница, и ее «гости» издают во время формирования группы разнообразные вибрации.
Всего исследователи выделили четыре типа сигналов, которые гусеницы производят разными частями тела: они скребут по листу щетинками анального сегмента (последнего брюшного сегмента, на котором находится анус), постукивают или скребут по листу своими мандибулами (верхними челюстями) и вибрируют всем телом. В зависимости от контекста гусеницы использовали разные сигналы. Например, одинокие гусеницы чаще издавали анальные скрипы и вибрировали всем телом, причем чем активнее они это делали, тем быстрее к ним приходили другие особи. Чаще всего одинокие гусеницы издавали такие сигналы, когда рядом с ними находился источник пищи и укрытие (сплетенный из шелка «навес», в котором прячутся гусеницы). Когда к одинокой гусенице приближались другие особи, характер сигналов менялся: анальные скрипы замещались скрипом и постукиванием мандибул.