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科学家发现,蛾子翼尖是一种“声学诱饵”,可以阻止蝙蝠的攻击

发布时间:2021-09-14 18:00:24

一项新的研究表明,某些种类的丝蛾的翼尖结构可以反射声音并击退攻击者。

布里斯托大学的研究人员发现一些天蛾蛾前翅的尖端是奇怪的波纹和褶皱。他们发现,这些独特的结构强烈反射声音,这意味着使用回声定位的蝙蝠捕猎更有可能攻击飞蛾身体上方的翼尖区域,从而有可能挽救飞蛾的生命。

他们还发现,前翅尖的波纹和褶皱已经进化成分别作为半球和角落的后向反射器,这意味着它们强烈地将声音反射回原点。结合在一起,这些翼尖的褶皱和涟漪覆盖了一个巨大的入射声角度范围,这意味着在飞蛾的整个翼拍周期和攻击蝙蝠的大多数可能位置上,翼尖始终会产生最强的回声。翼尖的声学保护甚至比普通后翼诱饵更强。

布里斯托尔生物科学学院的马克·霍尔德里德教授解释说:“我们已经证明,一些丝蛾前翅上折叠和波纹状的翼尖起到了声学诱饵的作用。

“从结构上看,翼尖起着声学后向反射器的作用,从多个角度将声音反射回其来源,这意味着蝙蝠更有可能将翼尖击打在更脆弱的蛾子身上。”

这项发现发表在今天的《当代生物学》上,是蝙蝠-蛾子声学*备竞赛的最新发现——蝙蝠之间利用回声定位捕*蛾子的战斗,以及随后蛾子之间不同防御策略的演变,以增加它们的生存机会。

拖曳式声学诱饵是一些丝蛾的一种行之有效的防御手段。这些丝蛾进化出了细长的后翅,其末端为盘绕和扭曲的末端。这些细长后翅的形态意味着它们会产生非常强烈的回声,以至于它们常常会将蝙蝠的声学目光从前翅转移到它们身上摆出蛾子的身体姿势,导致蝙蝠击打蛾子可消耗的尾巴或一起错过蛾子。

该研究的主要作者托马斯·尼尔博士说:“有许多丝蛾的后翅没有拉长,我们对它们如何保护自己免受蝙蝠的伤害感兴趣。通过我们的研究,我们发现有许多丝蛾的波纹和折叠结构不是在它们细长的后翅顶端,而是在它们的前翅顶端。这些类似于在其他蛾类身上看到的扭曲的后翅结构,因此我们想知道它们是否也可以作为声学诱饵来阻止蝙蝠的攻击。

“为了验证这一理论,我们使用了创新的声学层析成像分析。我们从10000多个角度记录了蛾子的回声,以比较这些蛾子翼尖发出的回声是否强于身体发出的回声。如果波纹状和折叠状翼尖发出的回声强于身体发出的回声,这将有助于研究。”证明他们确实是声学诱饵。

“前向反射器是声学诱饵这一观点的结论性支持来自我们的发现,声学前向诱饵总是作为声学后翼诱饵的替代品进化而来,目前还没有已知物种同时拥有这两种诱饵。”

现在,研究人员将试图在实验室收集行为数据,以证实他们的发现。他们计划对不同水平折叠翅膀形态的蝙蝠和蛾子进行监测,以了解它们的生存优势到底有多大。

霍尔德里德教授补充道:“这项研究的结果为蝙蝠蛾声学*备竞赛的故事引入了另一个令人兴奋的方面。我们已经在丝蛾中发现了一种新的声学防御形式,这可能使它们比捕猎蝙蝠更具优势。更广泛的影响可能包括改进人造反雷达和声纳诱饵结构。”

托马斯·尼尔、埃拉·肯尼迪、布罗根·哈里斯和马克·霍尔德利德在《当代生物学》上发表了一篇文章:“土星飞蛾的翼尖褶皱和涟漪在蝙蝠的生物声纳上产生诱饵回声”。

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