Dengan bantuan isyarat getaran, ulat menyeru rakan-rakan dan mengusir pesaing • Alexey Opayev • Berita sains mengenai "Unsur" • Bioakustik, Entomologi

Dengan bantuan isyarat getar tanduk tout rakan-rakan dan memandu pesaing

Rajah. 1. a – telur (mengelilingi sekitar) dan larva instar pertama di bawah kanopi benang sutera biasa (ditunjukkan anak panah) pada daun birch; b – meletakkan telur; c – Kumpulan ulat muda pada usia pertamanya. Panjang skala 2 mm. Gambar dari artikel dibincangkan diEkologi Tingkahlaku dan Sosiobiologi

Kajian terperinci mengenai ulat ulat lalat rama-rama telah menunjukkan bahawa mereka menggunakan isyarat getaran dalam berkomunikasi dengan jenis mereka sendiri. Jadi ulat menarik (atau, sebaliknya, mengusir) saudara mereka. Getaran berlaku apabila goresan atau mengetuk pada daun dengan mandibles (rahang atas) dan proses khas pada segmen terakhir, dubur, badan, dan juga bergetar dengan badan.

Serangga mengeluarkan dan melihat isyarat kimia, akustik dan visual, serta, tentu saja, sentuhan. Ia tidak selalu mudah untuk mengatakan cara mendapatkan maklumat lebih penting: sesetengah serangga bergantung lebih banyak pada bau, yang lain melihat lebih baik, dan yang lain pula menggunakan kaedah yang berbeza bergantung pada keadaan.

Komunikasi yang berbau nampaknya memainkan peranan paling besar dalam kehidupan serangga. Dengan bau, mereka mencari rakan kongsi, makanan, tempat perlindungan, dan lain-lain. (Lihat, sebagai contoh: Rama-rama Parasit menemukan semut oleh bau penghalau, yang tumbuh-tumbuhan cuba menakutkan mereka, "Elements", 07/14/2015).Ia adalah tanda bau (dan umumnya isyarat kimia) yang mengawal kehidupan serangga sosial – lebah, semut, dan rayap. Ia cukup untuk mengingati semut-semut yang berjalan di sepanjang jejak bau yang ditinggalkan oleh sanak saudara mereka (lihat juga "The Ant Circle").

Banyak serangga melihat dengan baik. Contohnya, capung bergantung terutamanya pada mata mereka apabila memburu (lihat juga: Dalam gelap, rama-rama melambatkan kelajuan persepsi visual, "Unsur", 06/27/2015).

Akhirnya, banyak mengeluarkan bunyi bip – yang paling kerap untuk menarik pasangan. Suara-suara cicadas yang sangat terkenal, kadang-kadang meresap segala sesuatu di sekelilingnya, atau kicauan yang lebih kencang dari jangkrik. Serangga merasakan isyarat bunyi sendiri atau spesies lain dengan bantuan organ-organ timpani.

Walau bagaimanapun, hanya serangga yang membuat bunyi keras. Oleh itu, jauh dari semua mempunyai organ tympanic. Tetapi ada satu lagi, juga bunyi, kaedah penyebaran dan penerimaan maklumat – dengan bantuan getaran. Malah, ini juga bunyi, tetapi dihantar tidak melalui udara (seperti kebanyakan bunyi yang kita perhatikan), tetapi melalui permukaan pepejal. Adalah penting bagi persepsi getaran bukanSesetengah pembentukan khusus yang kompleks diperlukan, seperti telinga dalam vertebrata atau organ tympanic beberapa serangga. Ia cukup untuk mempunyai rambut sensitif khas pada badan. Seperti rambut, misalnya, lipas, laba-laba (walaupun mereka bukan serangga), ulat dan semut (lihat jawapan kepada soalan kanak-kanak, "Adakah semut mempunyai telinga? Nilai getaran dalam kehidupan serangga dan komunikasi mereka antara satu sama lain jelas dipandang remeh – bertentangan dengan komunikasi kimia dan "biasa" bunyi (penghantaran bunyi melalui udara), yang dikaji dengan lebih intensif. Sementara itu, bagi kebanyakan serangga yang disusun semata-mata (misalnya, larva), penghantaran maklumat melalui getaran mungkin penting, kerana mereka tidak dapat menghasilkan atau merasakan bunyi lain.

Sekumpulan saintis dari Kanada dan Brazil dapat mengkaji secara terperinci peranan getaran dalam kehidupan ulat, serpokrylki Drepana arcuata. Spesies ini diedarkan secara meluas di timur laut Amerika Utara. Caterpillar boleh didapati di daun pelbagai jenis birch (Betula spp.) dan alder (Alnus spp.) mereka makan. Rama-rama dewasa bertelur di atas daun yang sama, anak-anak ulat ulat berlaku di sana.Terdahulu, sudah diketahui bahawa ulat spesies ini dapat menghasilkan beberapa jenis getaran, yang digunakan dalam situasi yang berbeza. Bagaimanakah kehidupan ulat dan apa yang mereka katakan?

Rama-rama bertelur dalam kumpulan (secara purata, 7.6 ± 5.8) pada daun pokok (Rajah 1, ab). Dari telur muncul ulat kecil. Seperti serangga lain, mereka tumbuh tidak secara beransur-ansur, tetapi dalam perjalanan molts berturut-turut, hasilnya masing-masing muncul ulat besar yang lebih besar. Oleh itu, mereka bercakap mengenai beberapa umur ulat berturut-turut – dalam spesies ini ada empat. Ular kecil umur pertama dan kedua (sehingga 7-10 hari) disimpan dalam kelompok-kelompok kecil yang padat. Kumpulan sedemikian mengatur sendiri rumah terbuka (atau gudang) pada sepotong benang sutera yang dipilih oleh mereka sendiri (Rajah 1, a, c). Di bawah kanopi, mereka berehat, dipecat kepada makanan. Makna hobi bersama itu tidak begitu jelas. Mungkin ia membantu melindungi daripada pemangsa, kerana peluang untuk bertahan hidup bagi setiap ulat tertentu dalam kumpulan meningkat secara statistik. Atau mungkin ulat kecil itu tidak dapat membina tempat perlindungan yang baik sahaja.

Caterpillar memancarkan empat jenis isyarat getaran.Untuk melakukan ini, mereka mengikis daun dengan segmen dubur, mengetuk atau mengikis mandibles (rahang atas) atau hanya bergetar dengan seluruh badan (Rajah 2). Menariknya, untuk menghasilkan kesan yang lebih besar, segmen dubur mempunyai pertumbuhan khusus (Rajah 2, B), dan bahagian tepi mandibula dicatatkan (Rajah 2, A). Terima kasih kepada kedua-dua struktur ini, bunyi itu lebih kuat. Mengapa kita memerlukan bunyi ini?

Rajah. 2. Tingkah laku ulat apabila mengeluarkan empat jenis bunyi. A – Foto hujung rahang yang diperbesarkan. B – Satu gambar hasil pertumbuhan khusus pada segmen dubur, dengan mana ulat mencuci daun. Gambar dari artikel dibincangkan di Ekologi Tingkahlaku dan Sosiobiologi; foto (A, B) daripada artikel oleh J.E. Yack et al. 2001. Caterpillar talk: territoriality australial mediated in larval Lepidoptera

Untuk memulakan, penyelidik mendapati bahawa ulat mempunyai kecenderungan yang jelas untuk mengumpulkan beberapa individu, membina sebuah "rumah" yang sama (lihat di atas). Oleh itu, ia telah memutuskan untuk mengetahui sama ada mereka secara aktif dikumpulkan atau ini berlaku secara tidak sengaja – semata-mata kerana telur-telur (dari mana ulat-ulat menetas) biasanya dijumpai dalam kumpulan. Untuk ini, mereka mengambil kertas birch (Betula papyrifera) dengan 5-6 daun. Setiap helaian diletakkan pada ulat (supaya tidak menyebabkan kerosakan, ini dilakukan dengan berus, Rajah 3, a).Selepas beberapa jam, kebanyakan ulat yang berkumpul dalam kumpulan, beberapa pada satu helaian (Rajah 3, b) – ini bermakna kumpulan terbentuk secara aktif.

Rajah. 3 Reka bentuk (a) dan keputusan (b) percubaan untuk mengkaji pembentukan kumpulan ulat kecil. Gambar dari artikel dibincangkan di Ekologi Tingkahlaku dan Sosiobiologi

Sekarang perlu untuk mengetahui apa yang digunakan oleh ulat-ulat untuk mencari rakan-rakan mereka. Berpotensi, isyarat ini hanya boleh terdiri dari dua jenis – bau atau bunyi (ulat-ulat tidak dapat dilihat). Dua kumpulan eksperimen dalam labirin berbentuk Y (Rajah 4) dibenarkan menolak kemungkinan menggunakan bau. Dalam labirin, ulat boleh merangkak ke dalam salah satu daripada dua bilik – kanan atau kiri. Sekiranya terdapat ulat lain di salah satu bilik, yang juga memancarkan pelbagai isyarat getaran, ulat yang sedang diuji merangkak lebih kerap di sana (Rajah 4, a). Sekiranya ulat dikeluarkan dari kebuk, ulat teruji tidak memberi keutamaan kepada kamera kanan atau kiri (Rajah 4, b). Sementara itu, bau ulat di dalam ruang kekal, kerana percubaan itu dilakukan sejurus selepas pembuangan mereka. Ini menunjukkan bahawa bau bukanlah rangsangan yang menentukan.

Rajah. 4 Eksperimen dalam labirin berbentuk Y.Trek yang diuji mempunyai pilihan di mana kamera (kanan atau kiri) merangkak. Di salah satu dewan terdapat ulat lain (a), atau ulat telah dikeluarkan dari kebuk, tetapi bau mereka kekal (b). Carta tunjukkan peratusan ulat yang merangkak ke kanan atau kiri maze dalam setiap eksperimen. Gambar dari artikel dibincangkan di Ekologi Tingkahlaku dan Sosiobiologi

Marilah kita lihat dengan tepat bagaimana bunyi mengeluarkan ulat, secara aktif mengumpulkan kumpulan – iaitu, dalam eksperimen digambarkan dalam Rajah. 3. Dalam eksperimen ini, dalam semua keadaan, mungkin untuk mengenal pasti penghuni ulat (P), yang tidak mengubah lokasinya, dan pengunjung (B), merangkak ke arah pemastautin. Pemastautin sentiasa memancarkan getaran sebelum pengunjung mendekati dia. Oleh itu, dengan mengambil kira keputusan eksperimen terdahulu, seseorang mungkin berfikir bahawa bunyi-bunyian ini menarik perhatian ulat lain – pelawat. Selalunya, penduduk menggosok segmen dubur daun (Rajah 5, a). Tetapi apabila pengunjung ternyata dekat dengan pemastautin, dia, pertama, meningkatkan kekerapan pelepasan bunyi, dan kedua, dalam isyaratnya bunyi yang lain mula mendominasi, akibat dari tubuh bergetar. Pengunjung juga membuat bunyi, tetapi kekerapannya lebih kecil, dan jenis bunyi tidak bergantung pada jarak kepada penduduk (Rajah 5, b).Oleh itu, menggaru segmen dubur segmen dubur pada daun, ulat itu seolah-olah menjemput rakan-rakannya sendiri. Tetapi sebenarnya menggaru yang sama boleh bermakna sesuatu yang bertentangan. Untuk menggambarkan ini, mari kita lihat bagaimana trek usia tua (ketiga dan keempat), yang berusia sekurang-kurangnya 10 hari, berkelakuan.

Rajah. 5 Kekerapan pelbagai jenis isyarat getaran (kuantiti seminit) semasa pembentukan kumpulan; pada carta pai menunjukkan nisbah isyarat pelbagai jenis. Pemastautin (P) adalah ulat yang di tempat dan yang lain merangkak ulat – pengunjung (B). Ab – zon daun terletak pada jarak yang berbeza dari penduduk: pelawat mengatasi mereka secara berurutan, dari D (paling jauh) untuk A. Gambar dari artikel dibincangkan di Ekologi Tingkahlaku dan Sosiobiologi

Ulat yang lebih lama diadakan sendiri, bukan dalam kumpulan. Setelah mengambil bunga ke daun, mereka membina kanopi benang sutera mereka sendiri di sini. Untuk memberi makan, mereka meninggalkan rumah mereka dan menggerogoti daun (Rajah 6, di sebelah kiri, 1). Untuk berehat kembali ke kediaman. Beberapa hari kemudian, apabila lembaran tersebut telah dimakan dengan ketara, mereka meninggalkannya untuk mencari yang baru. Di sana mereka membina kanopi benang lagi. Ulat boleh menukar beberapa daun sehingga ia adalah masa untuk pupate.Sudah jelas bahawa keperluan ulat besar dalam makanan lebih daripada yang kecil. Mungkin itulah sebabnya mereka dipelihara sendirian. Selain itu, ulat-ulat, pemilik helaian ini, mengusir saudara-saudara mereka dari sini. Dalam ara. 6 (kiri) menunjukkan bagaimana keadaan ini berlaku. Melihat penceroboh (atau lawan dalam konflik wilayah), ulat bermusim kembali ke rumahnya dan segera mengeluarkan isyarat vibratory – selalunya, mengikis segmen dubur dan mengetuk daun dengan mandibles. Lawan menghampiri penduduk. Dalam beberapa kes, dia juga boleh mula membuat bunyi, supaya sejenis "duel akustik" berlaku di antara trek. Ular besar dan bunyi lebih kuat daripada yang kecil: telinga manusia menganggap mereka dari jarak hingga 4 meter. Konfrontasi duel akustik trek biasanya berakhir – retret lawan, dan penduduk tetap dengannya. Ia tidak pernah berlaku untuk pertarungan.

Rajah. 6 Di sebelah kiri – tingkah laku wilayah ulat yang berumur tua (bingkai dari video): 1 – pemastautin menyuap dari tempat perlindungannya dari benang sutera; 2 – saingan muncul, penduduknya segera merayap ke tempat perlindungannya (anak panah menunjukkan laluan lawan antara bingkai 2 dan 3); 3 – pesaing cuba masuk ke tempat perlindungan penduduk, sementara yang terakhir secara aktif memancarkan isyarat getaran; 4 – pesaing yang terkalahkan dalam merangkak duel akustik. Di sebelah kanan – kekerapan pelbagai jenis isyarat getaran penduduk bergantung kepada jarak ke lawan (MD – mengetuk dengan mandibles, AS – mengikis dengan segmen dubur, MScr – mengikis dengan mandibles). Foto dan lukisan dari artikel J. E. Yack et al. 2001. Caterpillar talk: territoriality australial mediated in larval Lepidoptera

Ular rama-rama serpentra adalah satu-satunya spesies ulat yang mana peranan isyarat getaran dalam komunikasi telah dipelajari secara terperinci. Kajian terperinci mengenai spesies lain mungkin menunjukkan corak yang sama dan di dalamnya.

Sumber: C. Yadav, R.N. Guedes, S. Matheson, T. A. Timbers, J. E. Yack. Jemputan oleh getaran: pengambilan kepada ulat sosial // Ekologi Tingkahlaku dan Sosiobiologi. Diterbitkan dalam talian 21 Februari 2017.

Alexey Opaev


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: