Биология
Википедия
Биология
Биологией называется наука о жизни. Биология – одна из естественных наук, объекты которой – это живые существа и их взаимоотношения с окружающей средой. Б... читать далее »
Новости Биологии
05.06.2013 14:50
Ученые ВМФ США надеются разгадать тайну пения цикад. Биология.
Певчие цикады – не самые популярные насекомые среди населения США (они вынуждены выслушивать концерты миллионов цикад), но ученые ВМФ США уже несколько лет изучают, как же этому крохотному насекомому удается издавать такие оглушительные звуки?
Ученые надеются воспользоватьсясекретами цикад для разработки прибора, который будет использовать похожие звуки для дистанционного зондирования под водой, межкорабельной связи и проведения спасательных операций.
Дерк Хьюз (Derke Hughes), исследователь из Центра подводных военных действий ВМФ, уже давно изучает цикад в свободное время, вместе с другими добровольцами. Оказалось, что такой громкий звук обеспечивают особенности анатомии цикад, а именно – специальная вибрирующая звуковая мембрана в нижней части туловища.
Хотя общий принцип понятен, воспроизвести этот механизм пока невозможно, заявил Хьюз. Точную физическую модель создания этого звука только предстоит построить. Главная военная тайна – издавать громкий звук с минимальными затратами энергии.
В отличие от других насекомых (например, сверчков), издающих звуки с помощью трущихся друг о друга органов, цикады наделены особым механизмом: тимбалами. Это части экзоскелета, превращенные в сложную мембрану из тонких частей и плотных «ребер». Если сжать мускулы внутри тимбалы, то получится щелчок – тимбала изогнется вовнутрь. Когда мышцы расслабляется, тимбалы возвращаются в исходное положение – еще один щелчок. Брюшко самцов цикад – полое, и поэтому выступает в качестве усилителя. Быстрая вибрация мембран превращает всё тело цикады в мощный резонатор.
Чтобы лучше понять этот процесс, рассказывает Хьюз, представьте, что у вас есть мощные мышцы, позволяющие сжать грудную клетку так, чтобы ребра ударили друг о друга, а потом вернулись в исходное положение – и так много раз подряд. Цикадам удается делать так 300-400 раз в секунду.
Но, заявил Хьюз, этот процесс сложно воспроизвести, так как он является нелинейным – всё время меняется. Поэтому же звуки цикад не совпадают по фазе и объединяются в необычайно громкие конгломераты звуков. Также команда Хьюза выяснила, что при приближении к самке голос самца становится тише – своего рода аналог «постельных разговоров».
Источник