Строение крыла критически важно для создания тональности брачных песен кузнечиков

Новое крупное исследование показало, что структура звукогенерирующих органов на крыльях самцов кузнечиков (семейство Tettigoniidae) критически важна для создания тональности в их дальнодействующих брачных призывах, привлекающих самок.

Учёные исследовали брачные призывы, которые создаются трением одного крыла с "скребком" о другое, имеющее "пилку" с зубчиками, что вызывает вибрации и излучение звука. Было обнаружено, что плотность зубчиков и длина "пилки" могут изменять тон звуков.

Известно более 7000 видов кузнечиков, каждый со своим уникальным брачным призывом — от чистых тональных звуков (непрерывных нот на одной частоте) до более хаотичных сигналов "белого шума" (широкополосные сигналы). Разнообразие тональных звуков помогает насекомым избегать хищников, так как их сложнее локализовать, а также делает их более привлекательными для самок.

Исследование, финансируемое Leverhulme Trust, охватило 40 видов кузнечиков, производящих звуки в диапазоне частот до 70 кГц — до 50 кГц из которых находятся за пределами слуха человека. Брачные призывы были акустически записаны, а цифровые фотографии звукопроизводящих крыльев сделаны с помощью сканирующего электронного микроскопа. Затем был проведён ряд измерений для определения длины "пилки", ширины зубчиков, ширины жилки, несущей "пилку", и плотности зубчиков.

Результаты показывают, что структура "пилки" эволюционирует, чтобы модифицировать производимую песню для наилучшего привлечения самок.

Важно, что исследовательская группа из Университета Линкольна (Великобритания) установила, что более короткие "пилки" (часто связанные с видами меньшего размера) производят более "музыкальные" призывы, в то время как жёсткие "пилки" с более высокой плотностью зубчиков давали более низкую тональную чистоту. Учёные также обнаружили, что разнообразие в расстоянии между зубчиками не создавало хаотичного звука, в отличие от длины "пилки" и плотности зубчиков.

Результаты опубликованы в журнале Королевского общества Biology Letters.

Исследование возглавлял аспирант Бенедикт Чиверс из лаборатории доктора Фернандо Монтеалегре-З в Школе наук о жизни Университета Линкольна. Он отметил: "Наше исследование показало, что плотность и длина "пилки" не только важны для производства как широкополосных, так и тональных брачных призывов у кузнечиков, но и помогают нам предсказать тональность этих призывов у разных видов".

"Производство правильной песни чрезвычайно важно для обеспечения спаривания самца, и наши результаты позволяют предположить, что эволюция воздействует на структуру "пилки" как на часть системы генерации звука, чтобы модифицировать производимую песню для наилучшего привлечения самок".