Акустика против жука-разрушителя: как звук помогает спасти пальмы Гавайев

Райские пейзажи Гавайев немыслимы без кокосовых пальм. Однако их существованию угрожает инвазивный вид — Coconut Rhinoceros Beetle (CRB), который с 2013 года уничтожает пальмы, объедая листья. Если не остановить жука, Гавайи могут повторить печальный опыт Гуама, где эти вредители нанесли катастрофический ущерб растительности, что угрожает сельскому хозяйству и туризму штата.

Проблема отслеживания

Жуки активны только ночью, а их размер (до 7,5 см) и окраска затрудняют визуальное отслеживание. Традиционные оптические методы оказались малоэффективны.

Акустический подход

Учёные из Университета Гавайев (Гонолулу) используют звук для изучения жука. Они исследуют стридуляцию (стрекотание), которую жуки издают при спаривании и агрессивном поведении.

Методология:

• Комбинация акустических измерений, высокоскоростной оптической и инфракрасной съёмки.
• Разработан триггерный метод для долгосрочной записи звуков при движении или взлёте жука.
• Анализ механизмов генерации звука у взрослых особей (самцов и самок) и личинок на разных стадиях развития.

Результаты и перспективы

• Обнаружена новая гармоническая структура в стрекотании, ранее не описанная.
• Созданы спектрограммы "сигналов бедствия".
• Разные типы стрекотания и гармоники могут указывать на различное поведение (бедствие, агрессия).

Поскольку CRB массивнее других видов, акустическая частота его стрекотания уникальна и его сложно спутать с другими насекомыми. Это открывает путь для пассивного акустического мониторинга с помощью долгосрочных записей с микрофонов и идентификации жуков по их "акустической подписи".

Исследование, представленное на 172-й встрече Акустического общества Америки (Гонолулу, 28 ноября – 2 декабря 2016), финансируется Министерством сельского хозяйства США. Его цель — разработать эффективный метод отслеживания и сдерживания миграции жука для защиты природных ресурсов Гавайев.