A hangok szerepe a rovarok életében

Mindenki tudja, hogy sok rovar tud hangokat kiadni: egyesek zümmögnek, mások nyikorognak, fütyülnek, sőt énekelnek is... Keleten sok száz évvel ezelőtt speciális cellákban tartottak bizonyos kabócafajtákat, hogy énekükkel megörvendeztesse a gazdag nemesek fülét. E rovarok között voltak igazi virtuózok, akik változatos hangerőt, hangszínt és repertoárt mutattak be. Az elkényeztetett udvari énekeseket nagyra értékelték. Különleges finomításnak számított, ha valakinek ajándékba adtak egy ízeltlábú "csalogú" sejtet. Egy ilyen ajándék méltó volt a császárhoz.

De te és én jobban ismerjük a természet szabad "bárdjait" - szöcskék, kabócák, poszméhek, méhek... Nehéz elképzelni egy nyári rétet vagy egy erdei tisztást e rovarok éneke nélkül. Sok költőt, művészt, sőt zeneszerzőt is inspiráltak. De valamilyen oknál fogva hosszú ideig nem tudták inspirálni a tudósokat. Csak a XX. A biológusok komolyan érdeklődni kezdtek az iránt, hogyan és miért adnak hangot a rovarok. A század elején az éneklő rovarok életét az entomológus Zh.A. Fabre. Megállapította, hogy az ortoptera rend képviselői - a szöcskék és a medvék - stridulációs apparátus segítségével "beszélgetnek". A rovar egyik szárnyán egy sima és erős eszköz (mint a bőr a dobon), amelyet kemény erek vesznek körül, a másik szárnyon egy erős, bevágásokkal ellátott ér található. Szárnyaik dörzsölésével a rovarok hangokat adnak ki. Miért ne hegedűt íjjal? Más ortopteránoknak - a sáskáknak (például a sáskáknak) - meg kell dörzsölniük a lábukat, mivel a stridulációs apparátusuk ott található. Egy ilyen eszköz lehetővé teszi nemcsak a hangerő szabályozását, hanem a hangszín és a frekvencia megváltoztatását is. Fabre úgy gondolta, hogy a szöcskéknek és a sáskáknak több tucat különböző énekük van. Fabre pedig az állatvilág egyik legjobb „zenészének” tartotta a tücsköket és trombitásokat – repertoárjukon egyes kutatók szerint közel 500 féle dal szerepel.

Néhány évvel Fabre felfedezései után Regen magyar tudós folytatta a dalok szerepének tanulmányozását a szöcskék életében. Ismeretes, hogy ezeknek a rovaroknak a túlnyomó többségénél a nőstények hangtalanok, csak a hímek "énekelnek". Regen kísérletében a nőstény szöcskék figyelmen kívül hagyták a vadul éneklő lovasokat, akik a nőstényeket látva egy átlátszó, de hangszigetelő sapka alatt hozták ki roládjukat. A nőstények látták az énekeseket, de nem hallották őket, ezért közömbösek maradtak irántuk. Amikor azonban a rovarokat különböző helyiségekbe helyezték, és a hímek „szerenádjait” elkezdték sugározni a nőstényeknek, észrevehetően izgatottak lettek. A szerelmes dalt meghallgatták, és megfelelő választ kapott.

Ha az orthopterákat hegedűs rovaroknak nevezik, akkor a kabócák (a homoptera rend képviselői) dobosnak tekinthetők. Hangszerük három membránból áll, amelyek egy nagy kamrában helyezkednek el a rovar mellkasán. Az egyik membránhoz egy izom kapcsolódik, amely (másodpercenként akár 20 000-szer!) meghajlítja ezt a membránt és ráüti másokra. A bonyolult elrendezésű rezonátorok sokszorosára erősítik a hangot. Egyes kabócafajták "éneke" hangerőt tekintve közel áll a gőzmozdony zúgásához.

A szöcskék és kabócák mellett több mint 10 000 „beszélő” rovarfaj létezik, amelyek rendkívül változatos módon folytatják „beszélgetésüket”. Néhányan reccsennek a láb ízületeivel, a márnabogarak csikorognak a has szegmenseivel, sima poloskák csattogtatnak mancsukkal a száron, a pillangók hangot adnak, a szárny élével a mellkasban ütik magukat, a csattanó bogarak csattognak az ízületeken. fej és mellkas. Sok rovar képes "beszélni" a szárnyaival, különböző frekvenciákon vibrálva azokat. A lepkefecskefarkú (Papilio machaon) 5-6 ütést tesz másodpercenként, a gyász (Nymphalis antiopa) - 10. Halljuk azt a halk zümmögést, amelyet a sólyommolyok repülés közben adnak, amelyek szárnyai másodpercenként 45-50 ütemet produkálnak. A repülő bogarak is „hangzanak”: a kakaskakas zümmög, szárnyaiból másodpercenként 45-50 ütést, a trágyabogár (Geotrupes vernalis) - 85-90-et, a katicabogár pedig repülés közben másodpercenként akár 100-at is csapkod szárnyával. A repülő szitakötők és lólegyek "hangzik" a másodpercenkénti 100 ütésnek, a darazsak fajtól függően 110-250, a poszméhek - 190-350. A méhek még aktívabban dolgoznak a szárnyakkal – akár 450 ütés/másodperc sebességgel, de mézzel megtöltve akár 330 ütést hajtanak végre, és alacsonyabban zümmögnek. A szúnyogokat joggal tekintik rekordernek a "csapkodó szárnyak" tekintetében - 500-600, egyeseknél pedig akár 1000 szárny másodpercenként. Ezen a frekvencián a kibocsátott hang kellemetlenné válik fülünk számára. Ne feledjük, mennyire idegesít bennünket egy repülő szúnyog éjszakai viszketése.

De ami meglepő, egy ilyen változatos repertoár ismeretében a tudósok sokáig nem tudták meghatározni, hogy a rovarok hogyan érzékelik a hangokat, és egyáltalán észlelik-e a hangokat. Különféle feltételezések voltak, még azt is hitték, hogy például a szöcskék egész testükkel hallanak. És mindezt azért, mert egyik kutató sem talált fület a rovaroknál. De a logika azt sugallta, hogy ha vannak speciális szervek a hangok reprodukálására, akkor létezniük kell az érzékelésükre is.

Egyes megfigyelések azt mutatják, hogy a rovarok meglehetősen jól reagálnak a hangokra. Érdekes esemény történt 1956-ban. egy amerikai tudós dachájában. Kellemes meleg estét K. professzor. Rener vendégeket fogadott.

Minden nagyon szép volt, az emberek a verandán ültek, élvezték a kellemes társaságot, az időjárást és a finom borokat. Az ülők feje fölött éjszakai pillangók szállingóztak lágyan. Ám ekkor az egyik vendég véletlenül egy vizes parafát futott át egy vékony kristályüvegen. Nagyon magas és éles hang hallatszott. És - ó csoda! - az éjszaka repülő szépségei összeomlottak a padlón, mint az eszméletét vesztett fiatal hölgyek. A vendégek (és ezek tudósok voltak) felugrottak, és hirtelen eltűnt pillangókat kezdtek keresni. És megtalálta őket "ájultan" a padlón fekve. Fokozatosan az „ideges” rovarok észhez tértek, kúszni kezdtek, majd repülni kezdtek, mintha mi sem történt volna. A parafával megismétlődött a trükk, és az összes pillangó ismét a padlón volt. És így többször is. Nos, ezek után milyen kétségek merülhetnek fel, hogy a rovarok meghallották ezt a hangot, ami szó szerint a földre dobta őket?

1957-ben. Gaskell amerikai biológusnak sikerült megtalálnia a szöcskék "füleit". Ki gondolta volna, hogy ennek a rovarnak a hangérzékeny szervei a lábakon, vagy inkább az első mancsok lábszárán helyezkednek el, és úgy néznek ki, mint két keskeny rés?! A pillangóknak nem kevésbé extravagáns "fülük" van: a nappaliban az elülső szárnyak tövében, az éjszakaiaknál - a mellkas és a has között. Igen, és a többi rovarnak, mint kiderült, a legváratlanabb helyeken van „fülük”: a mellkason, az antennákon, a farokszálakon stb.d. Általában, aki sok! Ezen szervek szerkezete is eltérő. Az egyik leggyakoribb a timpan "fül" (a timpanon görögül dobot vagy dobot jelent). Vékony filmmel borított üregből állnak - egy érzékeny membránból, amelyből az agy felé tartó idegek nyúlnak ki. Egy másik típus az antennák alján található "fül". Ezt a rendkívül érzékeny képződményt Johnston orgonának nevezik. Sejtjei felfogják a levegő legkisebb ingadozását is, és a kapott információt továbbítják az agynak. Elvileg a rovarok hangérzékelő szervei néhány más állatfajhoz képest nagyon primitívek. Ez azt jelenti, hogy a szöcskék, lepkék, kabócák és más fajok nehezen hallanak?? Semmi esetre sem. A tudósok azt találták, hogy a rovarok hallásának érzékenysége egyszerűen valószínűtlen. Tehát egy szöcske, aki a nap sugaraiban sütkérez valahol a külvárosban, képes érzékelni a japán földrengés rengéseinek zaját. Mint ez!

A hangnak, mint tudod, számos jellemzője van. Erősségét általában decibelben, frekvenciáját (a hanghullámok vagy rezgések száma egységnyi idő alatt) pedig hertzben fejezik ki. Egy hertz (1 Hz) egy oszcilláció másodpercenként, 10 Hz 10 oszcilláció stb.d. Minél magasabb a frekvencia, annál magasabb (vékonyabb) a hang és fordítva. A 20 000 Hz (20 kHz) feletti frekvenciájú hangot ultrahangnak, 20 Hz alatti - infrahangnak nevezzük. Ön és én képesek vagyunk érzékelni a hangot ebben a 20 Hz és 20 kHz közötti tartományban. De a rovarok számára ez nem a határ. Tehát számos szöcskefaj 70 kHz-es ultrahangot hall, az éjszakai pillangók pedig 200 kHz-nél nagyobb rezgéseket vesznek fel, ami 12-szer nagyobb, mint az emberi hallás.

A rovaroknál nem csak a felnőttek hallanak. Brit tudósok kísérletei L. Koch és D. Huxley lepkék és lepkék hernyóival kimutatta, hogy érzékelik a hangokat, és néhányan meglehetősen furcsán reagálnak. A zene hangja meglepő módon agresszív reakciót váltott ki a hernyókban. Az első ütéseknél megdermedtek a félelemtől, majd menekülni próbáltak. Ha a hangok nem szűntek meg, a hernyók fenyegető helyzetbe kerültek. Nos, mit tegyek, nem szeretik a zenét!

A biológusok már régóta törik az agyukat, próbálják megérteni, mit hallanak ezek a puha testű és nem zenélő lények. Kiderült, hogy olyan hangokat érzékelnek, amelyekben számos szőr borítja a testüket. A medvehernyók vastag szőrükről kapták a nevüket, de a lepkehernyók vékony és átlátszó szőrrel rendelkeznek, amely szabad szemmel szinte láthatatlan.

És mi a jelentősége a rovarok életében az önmaguk által kiadott hangoknak? A szöcskéknél az "éneklés" nagyon fontos szerepet játszik a szaporodásban. Az önzetlenül rózsákat kikelő hímet fajának számos nősténye hallja. Azonban csak a megtermékenyítetlen rohan találkozni vele. Így a hangzás nagyon megkönnyíti az egyedülálló hölgyek számára egy üres úriember felkutatását. A „dalok” hasonló jelentéssel bírnak a szúnyogok életében. Szinte minden hím ugyanúgy nyikorog. De a nők olyan mulattatók! Nemcsak, hogy egészen másképp nyikorognak, mint a hímek. A megtermékenyített nőstények másként "szólnak", mint a megtermékenyítetlenek, a felnőttek - nem úgy, mint a fiatalok vagy a nagyon idősek. Mindez nagyban megkönnyíti a hím szúnyogok életét, akik általában megtermékenyítetlen, nem túl fiatal és nem túl öreg szúnyogokat keresnek. A gyönyörű hölgyek „éneklését” az antennás szúnyoglovasok érzékelik. És minél bolyhosabb a bajusz, annál jobb a hallás. A hím szúnyogok legbolyhosabb bajusza csak egy bizonyos életkorban válik. A szakálltalan, vagy inkább nem tollas fiataloknak pedig még korai partnert keresni. A nőstény szúnyogoknak egyáltalán nincs szükségük bajuszra, mivel nem keresnek társat, hanem maguk repülnek.

A szúnyoglovagok pompás bajuszának másik érdekessége, hogy nem használható más hangok érzékelésére. Mint egy rádió, csak egy frekvenciára vannak hangolva - arra, amelyet egy nőstény szárnyai bocsátanak ki a kívánt állapotban.

Érdekesség, hogy az a következtetés, miszerint a hím szúnyogok hallás segítségével keresnek barátnőt, nem először biológushoz, hanem egy amerikai mérnökhöz jutott X. Maxim, aki a festőállvány géppuska feltalálójaként vonult be a történelembe. Az elektromos lámpalánc felszerelése közben észrevette, hogy a transzformátorok körül hím cirrusszúnyogok raj nyüzsög. Maxim megpróbálta közzétenni észrevételeit, de nevetségessé vált...

Így a hang segít a rovaroknak egymásra találni a párzási időszakban, de nem ez az egyetlen szerepe. A hangos rovarok figyelmeztetik a riválisokat, hogy maradjanak távol. Ezen túlmenően, hanggal jelezheti a közvetlen veszélyt. Emlékezzen az „ájulásos” pillangókra egy amerikai tudós dachájában. A tény az, hogy a lepkék hallják a denevéreket. Ezek a veszélyes vadászok ultrahang segítségével táplálékot találnak. Így a lepkék, miután elkapták, a lehető legjobban megszöknek: egyesek „elvesztik az eszméletüket” és lezuhannak, mások pedig hirtelen megváltoztatják repülési útvonalukat. A szúnyogvérszívó nőstényeknek pedig nem csak a vegetáriánus hímek vonzására van szükségük a nyikorgásra, hanem figyelmeztetésként is szolgálhat a veszélyre. Amikor az egyik szúnyog elmenekül, áthatóbb hangot ad ki, a többiek pedig ennek hallatán megfelelően reagálnak.

A mimika nem ritka a rovaroknál – ez a jelenség, amikor a teljesen ártalmatlan fajok mérgezőnek, csípősnek álcázzák magukat. A méh- és darázslegyeknél ez az utánzat még tovább ment: nem csak a megjelenést és a színt másolják, hanem a méhek és a darazsak által repülés közben kiadott hangot is. Tehát egy repülő darázs másodpercenként 150 ütést hajt meg, és az őt utánzó legyek szinte ugyanannyit - 145-147. Ezek a hangok azonosnak tűnnek a madarak és az emlősök számára, de maguk a rovarok egyértelműen megkülönböztetik őket. A légy pedig soha nem fogja összetéveszteni a darázst rokonával és fordítva. Ez nagyon kényelmes: felismerik a saját embereiket, és félnek az idegenektől.

A hang különösen fontos a társas rovarok számára, amelyek kolóniái egyetlen harmonikus szervezetként élnek és működnek. Egy ilyen összetett szerkezet normál működésének fenntartása érdekében a termeszek, méhek, hangyák és néhány más faj különböző módokon dolgozhat: a szagok, a gesztusok és természetesen a hangok "nyelvei". A termeszek például nemcsak speciális anyagokkal - félelemferomonokkal, hanem különleges hangokkal is figyelmeztetik egymást a közelgő veszélyre. A munkamániás méhek általában nem verekednek, de ha a ház védelme szükséges, akkor a szárnyaikkal különleges hangot adnak ki, ezzel egyidejűleg terjesztik maguk körül a „támadás szagát”, és együtt rohannak harcba. Hang a méheknek – és bérlet a kaptárhoz. Mint már tudod, egy fényméh másodpercenként körülbelül 400-450 lendítést hajt végre, a zsákmányt a kaptárba szállítva pedig körülbelül 330-at. A mi fülünk számára ez a különbség szinte észrevehetetlen, a kaptárt őrző méhőröknél viszont nagyon szembetűnő. És ezek a szigorú őrök soha nem engedik be az üresen hazatérő méheket a házba. És még inkább nem engedik behatolni a martalóc méheket, akik ahelyett, hogy virágon dolgoznának, csak arra várnak, hogy valaki más házában nektárt lopjanak. Nem kevésbé fontos a hang a cserkészméhek információtovábbításához. Híres táncaik során elmondják rokonaiknak, hogy hol és milyen mennyiségben van tele a kívánt nedűvel virág. A zoológusok azt találták, hogy történetük nemcsak mozgásokból és szagokból áll, hanem bizonyos gyakoriságú zümmögéssel is jár.

Miután megismerték a hang szerepét a rovarok életében, a tudósok megpróbálták ezt a tudást a gyakorlatban használni. Például 1948-ban., 70 évvel a megfigyelések után X. Maxima, bizonyos frekvenciájú hangokkal próbálták elriasztani vagy csapdába ejteni a szúnyogokat. Ez nem volt olyan egyszerű, mivel ezek a rovarok csak nagyon kis távolságból hallanak hangot. De a tudósok továbbra is ebben az irányban dolgoznak. Soundnak sikerült elűznie az éhes sáskákat a mezőkről. Már kaphatók azok a készülékek, amelyek hangja a szúnyogok elűzésére szolgál. A reklámok természetesen lefestik a hatékonyságukat, de ezzel nem minden fogyasztó ért egyet. Mindezek a fejlesztések csak az első lépések, és még sok munka vár rá, hogy kiderítsük, miről „beszélnek” és „énekelnek” a rovarok.

Dmitriev Yu. Szomszédok a bolygón. Rovarok. - M.: Gyermekirodalom, 1977.
Az állatok élete. - M.: Felvilágosodás, 1984, t. 3.
Marikovszkij P. A fiatal entomológusnak. - M.: Gyermekirodalom, 1978.
Fabre P. Rovarok. - M.: Világ, 1976.

G.H. Tikhonov, Pedagógiai Kiadványok Szövetsége "Szeptember elseje" (www.szeptember 1.ru)