Як нічні метелики чують кажанів
Відео: Летюча собака Марсі і інші рукокрилі. 20.09.2016
Тімпанальние мембрани нічних метеликів однаково реагують на весь високочастотний діапазон, без різниці тону і звуковисотного відтінків. При цьому мембрана відхиляється на відстань, порівнянне з радіусом великого атома.
Відео: Кажани під дахом
Кажани полюють за допомогою ехолокації, обмацуючи ультразвуком простір. Але не варто думати, що нічні комахи не чують цих небезпечних сигналів. У деяких нічних метеликів є так звані тімпанальние органи - поглиблення на грудях або черевці, затягнуті мембраною. Ця мембрана подібна барабанної перетинки: вона з`єднана з механорецепторами і відгукується на коливання повітря. У загальних рисах все відбувається так само, як у нас з вами: нервова клітина реєструє коливання мембрани і посилає електричний імпульс в центральну нервову систему.
Стрічкова совка - одна з метеликів, що володіють тимпанальной «вухами» (фото C. Rayz).
Вібрація перетинки-тимпана у метеликів може бути охарактеризована частотою (тим, як швидко вона коливається) і рухливістю (тим, наскільки сильно вона може вигнутися). Що в даному випадку є вирішальним, довгий час було незрозуміло. Однак групі зоологів з Брістольського університету (Велика Британія) вдалося проникнути в таємниці слухового апарату нічних метеликів. Вченим вдалося виміряти частоту і амплітуду коливань слуховий мембрани і записати нейронну активність у відповідь на її коливання. Свої експерименти дослідники представили в статті, опублікованій в журналі Naturwissenschaften.
Виявилося, що мембрані досить відхилитися всього на 140 пікометр (відстань, порівнянне з величиною деяких атомних радіусів), щоб порушити слуховий нейрон. Для наочності можна масштабувати слухову мембрану метеликів до товщини цегляної стіни: в цьому випадку амплітуда коливань буде дорівнює товщині волоса. При цьому частота приходить звуку майже не має значення: швидкість вібрації ніяк не позначається на слуху метелики, важливо лише відхилення мембрани. Який би звук ні доносився до «вух» метелики, відхилення не змінювалося.
Відео: 126 Давайте малювати! кажан
За одним винятком: щоб слуховий нейрон «відчув» низький звук (нижче 15 кГц), мембрана повинна була вигнутися сильніше. У нормі таке відхилення недоступно, і це, за словами дослідників, робить нічних метеликів несприйнятливими до безпечних низьким звукам, які їх постійно оточують. Еволюція пристосувала їх слуховий апарат до цілеспрямованої реакції на високочастотні мисливські сигнали кажанів. В якому саме тоні «співає» кажан, метелику, очевидно, немає справи.
