Какие звуки издают насекомые

Где стрекочет кузнечик?

Рис. 154 Где произведен выстрел: справа или слева?

Но они зачастую бессильны определить положение источника звука, если он находится прямо впереди или позади нас (рис. 155): выстрел, произведенный впереди, нередко слышится как донесшийся сзади.

Мы способны в таких случаях отличать лишь — по силе звука — отдаленный выстрел от близкого.

Вот опыт, который может нас многому научить. Посадите кого-нибудь посреди комнаты с завязанными глазами и попросите его сидеть спокойно, не поворачивая головы. З

атем, взяв в руки две монеты, ударяйте ими одну о другую, оставаясь все время в той отвесной плоскости, которая рассекает голову вашего гостя пополам, между его глазами. Пусть испытуемый попробует угадать место, где щелкнули монеты. Результат получается прямо невероятный: звук произведен в одном углу комнаты, а испытуемый указывает на совершенно противоположную точку!

Рис. 155. Где произведен выстрел?

Если вы отойдете от упомянутой плоскости симметрии головы в сторону, ошибки будут уже не так грубы. Это и понятно: теперь звук в ближайшем ухе вашего гостя слышен немного раньше и громче; благодаря этому испытуемый может определить, откуда исходит звук.

Этот опыт объясняет, между прочим, почему так трудно заметить стрекочущего в траве кузнечика. Резкий звук раздается в двух шагах от вас, справа от дорожки. Вы смотрите туда, но ничего не видите; звук доносится уже слева. Поворачиваете голову туда, но звук уже доносится из какого-нибудь третьего места. Чем быстрее поворачиваетесь вы в сторону стрекочущего звука, тем проворнее совершаются эти прыжки невидимого музыканта. На самом деле, однако, насекомое сидит на одном месте; его изумительные прыжки — плод вашего воображения, следствие обмана слуха. Ошибка ваша в том, что вы поворачиваете голову, помещая ее при этом как раз так, что кузнечик находится в плоскости симметрии вашей головы. При этом условии, как мы знаем, легко ошибиться в направлении звука: стрекотание кузнечика раздается впереди вас, но вы по ошибке относите его в противоположную сторону.

Отсюда практический вывод: если хотите определить, откуда доносится звук кузнечика, пение кукушки и тому подобные отдаленные звуки, не поворачивайте лица на звук, а, напротив, отворачивайте его в сторону. Впрочем, мы это и делаем, когда, как говорится, “настораживаемся”.

Курьезы слуха

Когда мы грызем твердый сухарь, мы слышим оглушительный шум, между тем как наши соседи едят те же сухари без заметного шума. Как ухитряются они избегать этого грохота?

Дело в том, что шум и грохот существуют лишь в наших ушах и мало беспокоят уши наших соседей. Кости черепа, как и вообще твердые, упругие тела, очень хорошо проводят звуки, а звук в плотной среде усиливается иногда до чрезвычайных размеров.

Доходя до уха через воздух, треск сухаря воспринимается как легкий шум; но тот же треск превращается в грохот, если доходит до слухового нерва через твердые кости черепа. Вот еще опыт из той же области: зажмите между зубами колечко карманных часов и плотно закройте уши пальцами: вы услышите тяжелые удары — так усилится тиканье часов.

Бетховен, оглохнув, слушал, говорят, игру на рояле, приставив к нему одним концом свою трость, другой конец которой он держал у зубов. Точно так же те глухие, у которых уцелело внутреннее ухо, могут танцевать под музыку: звуки достигают до их слуховых нервов через пол и кости.

Читать еще:  Какие бывают признаки гайморита

Светские беседы, деловые разговоры и серенады

Всем известно, что многие насекомые могут издавать звуки: одни жужжат, другие скрипят, свистят и даже поют. На Востоке много сотен лет назад держали в специальных клеточках некоторые виды цикад, чтобы те услаждали слух богатых вельмож своими песнями. Среди этих насекомых были настоящие виртуозы, демонстрирующие разнообразные громкость, тембр и репертуар. Изнеженных придворных певцов очень ценили. Считалось особым изыском преподнести кому-либо в дар клеточку с членистоногим «соловьем». Такой подарок был достоин и императора.

Но мы с вами больше знакомы со свободными «бардами» природы — кузнечиками, цикадами, шмелями, пчелами. Трудно даже представить себе летний луг или лесную поляну без песен этих насекомых. Они вдохновляли многих поэтов, художников и даже композиторов. Но почему-то долгое время не могли вдохновить ученых. Лишь в XX в. биологи начали всерьез интересоваться тем, как и зачем насекомые издают звуки. В начале века жизнь поющих насекомых изучал энтомолог Ж.А. Фабр. Он установил, что представители отряда прямокрылых — кузнечики и медведки — «разговаривают» при помощи стридуляционного аппарата. На одном крыле насекомого имеется гладкое и прочное (как кожа на барабане), окруженное твердыми жилками приспособление, на другом крыле — прочная жилка с зазубринками. Потирая крыльями, насекомые издают звуки. Ну чем не скрипочка со смычком? Другим прямокрылым — саранчовым (кобылкам, например) — приходится потирать ногами, так как стридуляционный аппарат у них расположен именно там. Подобное приспособление позволяет управлять не только громкостью звука, но и изменять его тембр и частоту. Фабр считал, что у кузнечиков и саранчи есть по несколько десятков разнообразных песен. А одними из самых лучших «музыкантов» в мире животных Фабр считал сверчков и трубачиков — в их репертуаре, по мнению некоторых исследователей, чуть ли не 500 различающихся песен.

Через несколько лет после открытий Фабра венгерский ученый Реген продолжил изучение роли песен в жизни кузнечиков. Известно, что у подавляющего большинства видов этих насекомых самки безголосы, «поют» только самцы. В эксперименте Регена дамы кузнечиков игнорировали неистово поющих кавалеров, которые, видя самок, выводили свои рулады под прозрачным, но звуконепроницаемом колпаком. Самки видели певцов, но не слышали, поэтому и остались к ним равнодушны. Однако когда насекомых поместили в разные комнаты и самочкам стали транслировать «серенады» самцов, они заметно заволновались. Любовная песнь была услышана и получила должный отклик.

Если прямокрылых называют насекомыми-скрипачами, то цикад (представителей отряда равнокрылых) можно считать барабанщиками. Их музыкальный инструмент состоит из трех перепонок, расположенных в большой камере на груди насекомого. К одной перепонке прикреплена мышца, которая (до 20 000 раз в секунду!) сгибает эту перепонку и бьет ею по другим. Непросто устроенные резонаторы многократно усиливают звук. «Пение» некоторых видов цикад по силе звука приближается к реву паровоза.

Кроме кузнечиков и цикад существует более 10 000 видов «разговаривающих» насекомых, и ведут они свои «беседы» чрезвычайно разнообразными способами. Одни потрескивают сочленениями лапок, жуки-усачи поскрипывают сегментами брюшка, клопы-гладыши пощелкивают лапками по хоботку, бабочки издают звуки, ударяя себя ребром крыла в грудь, жуки-щелкуны щелкают сочленениями головы и груди. Очень многие насекомые умеют «разговаривать» крыльями, вибрируя ими с разной частотой. Бабочка махаон (Papilio machaon) совершает 5-6 взмахов в секунду, траурница (Nymphalis antiopa) — 10. Мы способны слышать низкий гудящий звук, который издают в полете бабочки-бражники, чьи крылья делают 45-50 взмахов в секунду. «Звучат» и летающие жуки: майский жук жужжит, совершая 45-50 взмахов крыльями в секунду, жук-навозник (Geotrupes vernalis) — 85-90, а божьи коровки в полете взмахивают крыльями до 100 раз в секунду. Летающие стрекозы и слепни «звучат» благодаря 100 взмахам в секунду, осы, в зависимости от вида, — 110-250, шмели — от 190 до 350. Пчелы работают крыльями еще активнее — до 450 взмахов в секунду, но нагрузившись медом, делают до 330 взмахов и гудят пониже. Рекордсменами по «скороговорению крыльями» по праву считают комаров — 500-600, а у некоторых — до 1000 взмахов в секунду. При такой частоте издаваемый звук становится неприятным для нашего уха. Вспомните, как нас раздражает ночное зудение летающего комара.

Читать еще:  Почему медленно работает Windows 10

Но что удивительно, зная о таком разнообразном репертуаре, ученые долгое время не могли определить, как насекомые воспринимают звуки, да и воспринимают ли вообще. Были разные предположения, думали даже, что кузнечики, например, слышат всем телом. И все это потому, что никто из исследователей не мог найти у насекомых ушей. Но логика подсказывала, что если есть специальные органы для воспроизведения звуков, то должны быть и органы для их восприятия.

FAQ: Акустическая коммуникация у прямокрылых

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

Alice Teoh

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.

Читать еще:  Какие кроссовки сейчас самые модные

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.

Источники:

http://class-fizika.ru/p1118.html

http://zooclub.ru/chlen/1.shtml

http://postnauka.ru/faq/29879

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector