科学家发现飞蛾的翼尖是一种“声学诱饵”来阻止蝙蝠的攻击

根据一项新的研究,某些种类的蚕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,一些土星蛾前翅的尖端奇怪地呈波纹状和折叠状。他们发现这些独特的结构会强烈反射声音,这意味着使用回声定位进行狩猎的蝙蝠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,前翅尖端的波纹和褶皱已经进化为分别充当半球和角回射器,这意味着它们将声音强烈反射回其起源点。结合在一起,这些翼尖的褶皱和波纹覆盖了很大范围的入射声角,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,翼尖将始终产生最强的回声。翼尖的声学保护甚至比常见的后翅诱饵还要强。

马克·霍尔德里德教授 of Bristol’s 生物科学学院 解释说:“我们已经证明,一些蚕的前翅上折叠和起波纹的翼尖可以作为声学诱饵。

“从结构上讲,翼尖充当声学后向反射器,从多个角度将声音反射回其源头,这意味着蝙蝠更有可能将翼尖撞击在飞蛾更脆弱的身体上。”

该研究结果于今天发表在 当前生物学, 是蝙蝠蛾声学军备竞赛的最新发现——蝙蝠之间使用回声定位来捕杀飞蛾的战斗,以及飞蛾之间为增加生存机会而采取的不同防御策略的后续演变。

拖曳声学诱饵是一些蚕蛾的一种完善的防御措施。这些物种进化出细长的后翅,末端为盘绕和扭曲的末端。这些细长的后翅的形态意味着它们会产生非常强烈的回声,以至于它们经常将蝙蝠的听觉视线转向它们,远离飞蛾裸露的身体,导致蝙蝠撞击飞蛾的消耗性尾巴或一起想念飞蛾。

主要作者托马斯·尼尔博士说:“有许多蚕没有这些细长的后翅,我们对它们如何保护自己免受蝙蝠的侵害很感兴趣。通过我们的研究,我们发现许多蚕的波纹和折叠结构不是在它们细长的后翅尖端,而是在它们的前翅尖端。这些类似于在其他飞蛾身上看到的扭曲的后翅结构,所以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。

“为了测试这一理论,我们使用了创新的声学断层扫描分析。我们从超过 10,000 个角度记录了飞蛾的回声,以比较来自这些飞蛾翼尖的回声是否比来自身体的回声更强。如果波纹折叠的翼尖发出的回声比身体的回声强,这表明它们确实是声学诱饵。

“对前翅反射器是声学诱饵的观点的最终支持来自我们的发现,即声学前翅诱饵总是作为声学后翅诱饵的替代品进化而来,已知没有物种同时拥有这两种诱饵。”

现在,研究人员将尝试收集行为数据,以证实他们在实验室中的发现。他们计划监测具有不同程度折叠翅膀形态的蝙蝠和飞蛾,以了解它真正为它们提供了多少生存优势。

教授 Holderied 补充说:“这项研究的结果为蝙蝠蛾声学军备竞赛的故事带来了另一个令人兴奋的方面。我们已经在蚕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架构。”


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