Сверчки поют на высоких нотах

Исследование показало, как акустическая коммуникация эволюционировала у уникального вида сверчков, которые используют чрезвычайно высокочастотные гармоники для взаимодействия.

Команда, изучавшая механизмы генерации звука у сверчков трибы Lebinthini, обнаружила, что их высокочастотное пение (выше 15 кГц) — результат специальных адаптаций как в резонансных свойствах крыльев, так и в строении стридуляционного аппарата (трения друг о друга пары специализированных крыльев).

Звук у сверчков производится стридуляционным органом — жилкой на нижней части одного крыла, покрытой «зубцами», которая трется о плектр на другом крыле. Стридуляция происходит только при закрывании крыльев. Для создания чистого тона зубцы файла должны быть систематически организованы. При этом сверчок держит крылья поднятыми и раскрытыми, чтобы их мембраны действовали как акустические паруса.

Доктор Фернандо Монтеалегре-Запата (Университет Линкольна, Великобритания) пояснил: «Предки современных сверчков появились около 200 миллионов лет назад и, по-видимому, использовали низкочастотные сигналы. Большинство современных видов общаются на низких частотах (2–8 кГц). Lebinthini — более поздняя группа (30–40 млн лет), использующая частоты выше обычного диапазона пения сверчков (>10 кГц). Их отличие — в эволюции стридуляционного файла с высокой плотностью зубцов, который является первым шагом в умножении частоты звука».

Используя высокоскоростную видеосъемку, чувствительные диоды и лазерную виброметрию, команда (включая учёных из Национального музея естественной истории в Париже и Университета Бристоля) измерила движения крыльев и их механические свойства. Они обнаружили, что детальное расположение резонансов крыла ответственно за богатый гармониками состав брачной песни. Это подтвердило, что Lebinthini эволюционировали, используя высокочастотные резонансы, уже существовавшие в крыльях, но не использовавшиеся их предками.

Доктор Монтеалегре-Запата добавил: «Эволюция, возможно, благоприятствовала использованию высокочастотных мод вибрации, уже существующих в естественной структуре крыльев. Гармоники приобрели усиленную излучающую мощность и новую роль в ходе эволюции акустической коммуникации у Lebinthini».

Доцент Тони Робийяр (Национальный музей естественной истории) отметил: «Структура крыла и его механические свойства, часто обеспечивающие полёт, составляют морфологические ограничения, которые могут лимитировать, но также и организовывать потенциальную эволюцию акустической коммуникации сверчков».

Исследование опубликовано в Journal of Experimental Biology.