Акустическая коммуникация у прямокрылых

7 фактов о сигналах, которые используют кузнечики, сверчки и саранчовые

Акустическая коммуникация у прямокрылых | мастерская целительного звука | музыкальный блог Виталия Юра

Насекомые очень активно используют звуки для поиска полового партнера в процессе внутривидовой и межвидовой коммуникации. Но больше всего и активнее всего используется акустическая коммуникация у прямокрылых.

Прямокрылые — это в первую очередь кузнечики, сверчки и саранчовые. К ним еще относят медведок и некоторые мелкие группы насекомых, но звуки издают в основном кузнечики, довольно большая часть сверчков и часть саранчовых.

1. Фрикционный механизм

Прямокрылые издают звуки по-разному, но в основе лежит так называемый «фрикционный механизм». Это механизм, включающий два подвижных кутикулярных элемента (склерита). На одном обычно имеется ряд зубчиков, а другой представляет собой острый кант или жилку, например, на крыле. Зубчики задевают этот острый кант, и таким образом генерируется звук. Кроме того, обычно какой-то элемент играет роль резонатора звука. Кузнечики и сверчки издают сигналы посредством движения надкрылий. Надкрылья двигаются, и при сдвигании или при раздвигании зубчики задевают острый кантик, и таким образом издается звук. Саранчовые поют ногами. У крупного подсемейства саранчовых Gomphocerinae зубчики находятся на внутренней стороне заднего бедра, и этими зубчиками они задевают о жилку надкрылий.

2. Зачем насекомым издавать звуки

Насекомые издают звуки в первую очередь для того, чтобы найти особей противоположного пола. Как правило, звуки издают самцы. Так называемые «призывные сигналы» издают одиночные самцы. Эти звуки издаются спонтанно, и самки слышат их иногда с очень большого расстояния и идут к поющим самцам. У некоторых прямокрылых самки могут отвечать, как, например, у ряда кузнечиков и многих саранчовых. И в этом случае самец и самка могут двигаться друг к другу, попеременно переговариваясь.

Призывный сигнал — это очень важный сигнал, который помогает сближаться особям противоположного пола, без него они не могут найти друг друга, так как другие виды коммуникаций у них развиты очень слабо. У них не развита химическая коммуникация, как, например, у бабочек, которые главным образом с помощью химических веществ (феромонов) находят друг друга.

3. Сигналы ухаживания

Когда самец и самка саранчовых оказываются рядом, самец переключается на другой тип песни, так называемый «сигнал ухаживания». У многих видов эти сигналы гораздо сложнее по структуре (по амплитудно-временной организации), чем призывные сигналы. Дело в том, что для самки важно не только найти представителя своего вида, но и выбрать лучшего, наиболее качественного самца, и функцию такого оценочного сигнала берет на себя как раз сигнал ухаживания.

На расстоянии трудно оценить те или иные индивидуальные характеристики поющего самца из-за больших помех, которые имеют место при распространении на большом расстоянии и при наличии других одновременно поющих видов, даже тех же прямокрылых. И самка может оценить качество самца только, например, по громкости и предпочтет пойти к самцу, который громче поет. Когда они оказываются рядом, то, помимо акустики, вступают в работу и другие модальности — химические сигналы, зрение и даже тактильные сигналы. Например, у большинства кузнечиков самец перестает петь, когда он оказывается рядом с самкой, он ощупывает самку антеннами и усиками.

Кроме того, у кузнечиков и сверчков при спаривании самцы передают самке сперму в сперматофоре — мешочке, у которого имеется питательная оболочка. И самка получает не только гены в прямом смысле, но и питание.

По величине сперматофора самка может судить о том, насколько хорош самец. В данном случае половой отбор, который происходит не в результате борьбы за существование, а в результате борьбы за обладание особями противоположного пола, работает на увеличение того же сперматофора.

4. Процесс оплодотворения у саранчовых

У саранчовых процесс оплодотворения происходит иначе: никакого сперматофора они не передают и никакой пищи самец не предлагает в таком виде самке. Они используют только песенки. И неслучайно у очень многих видов саранчовых песенка ухаживания гораздо сложнее, чем призывный сигнал.
Более того, у саранчовых, в силу большой плотности популяции, самец и самка могут наткнуться друг на друга случайно, не издавая призывного сигнала, и тогда самец сразу приступает к ухаживанию. В этом случае сигнал ухаживания важен как для распознавания вида, так и для оценки индивидуальных качеств самца. И этим как раз объясняется то, что эти сигналы такие сложные.
Нередко можно видеть, что несколько самцов ухаживают за самкой или несколько самок сидят рядом с самцами и слушают, как они поют. У самки в этом случае есть возможность сравнивать одновременно поющих самцов и выбирать из них лучшего.

5. Коммуникация у сверчков

У сверчков схема коммуникации в чем-то похожа на схему коммуникации саранчовых. Самцы тоже издают призывный сигнал, но они территориальны, в отличие от саранчовых. Очень часто для многих видов характерно, что самец сидит у входа в свою норку, вокруг которой имеет определенную территорию и с которой агрессивно выгоняет пришлых самцов своего вида. Самец поет, сидя около входа в норку, и самки либо прилетают, либо идут к самцу. Самки сверчков не могут издавать сигналы. Когда они оказываются рядом, самец также переключается на другой тип песенки, на сигнал ухаживания, который также нередко сложнее, чем призывный сигнал. И в этом случае самка тоже может оценивать качество самца по песне ухаживания, хотя, как правило, несколько самцов не поют рядом, поет всегда один. Поэтому, в отличие от саранчовых, самке труднее сравнивать песни разных самцов.

6. Характеристики самцов сверчков

Индивидуальные характеристики самца у сверчков можно определить не только по песенке, но и, например, по наличию жилища или по результату драк. Нередко случается, что на сигнал поющего самца приходят другие самцы. Довольно часто побеждает владелец территории, хотя бывают и исключения, когда приходит более крупный самец, и в таком случае самка будет спариваться с победителем-чужаком.

Сверчки также при оплодотворении передают самке сперматофор. Но он у них не бывает такой большой, как у некоторых кузнечиков, хотя при спаривании самке также передается некоторая питательная добавка. У сверчков сигналы ухаживания не достигают такой большой сложности, как у саранчовых. Может быть, это связано с тем, что самка оценивает самца не только по песенке, но и по другим факторам.

7. Роль сигналов в половом отборе

Действие полового отбора приводит к огромному разнообразию сложности сигналов ухаживания у саранчовых в силу, наверное, особенностей их биологии и стратегий поиска полового партнера.

В 1970-е годы, когда только начали записывать акустические сигналы с появлением звукозаписывающей аппаратуры, в основном записывали призывные сигналы у всех представителей прямокрылых. Призывные сигналы очень хорошо изучены, чего нельзя сказать о сигналах ухаживания. Вначале исследователи не обращали на них особенного внимания и даже считали, что они не видоспецифические. Но, как выясняется теперь, сигналы ухаживания также специфичны для каждого вида, хотя и чуть более изменчивы, чем призывные сигналы.

Поскольку видообразование путем полового отбора может идти очень быстро, некоторые виды имеют сходные призывные сигналы, но разные сигналы ухаживания. Особенно это показано для саранчовых. Поэтому дальнейшее исследование сигналов ухаживания очень перспективно и требует пристального внимания.

Варвара Веденина
кандидат биологических наук, заведующая лабораторией обработки сенсорной информации ИППИ РАН

Источник: postnauka.ru

линия

Мастерская целительного звука©

Реклама
Запись опубликована в рубрике Блог, наука, разное с метками , , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s