Удивительный слух гусениц вдохновляет ученых на создание микрофонов будущего

Гусеницы табачного бражника — распространенного садового вредителя — вообще не имеют органов слуха, но при этом способны воспринимать звуки. Делают они это с помощью крошечных волосков на теле.

Оказывается, даже не имея органов слуха, гусеницы способны слышать.

Источник: Стивен Роберсон/университет Северной Каролины

История этого открытия началась много лет назад. Кэрол Майлз, доцент кафедры биологических наук Бингемтонского университета (США), заметила странную закономерность: каждый раз, когда она заходила в лабораторию и начинала говорить, гусеницы подпрыгивали. «Каждый раз, когда я говорила им “бу”, они подпрыгивали. Я запомнила это и спустя годы решила: давайте выясним, могут ли они слышать, что именно они слышат и почему», — рассказала она.

Для своего уникального эксперимента Кэрол вместе с мужем, профессором машиностроения Рональдом Майлзом использовали безэховую камеру университета — одно из самых тихих помещений в мире. Такие условия позволяют точно контролировать звуковое воздействие и отделить реакцию на звук как таковой — то есть на звуковую волну, которая передается в воздухе, от реакции на вибрации поверхности. Ведь гусеницы постоянно сидят на стеблях растений, и логично было бы предположить, что они чувствуют именно колебания опоры. Там гусениц подвергали воздействию низких (около 150 Гц) и высоких (около 2000 Гц) звуков.

Гусеницы табачного бражника, как выяснили ученые в ходе эксперимента, способны ощущать звуковые волны.

Источник: Бингемтонский университет

Результаты оказались неожиданными: гусеницы реагировали на звуковую волну в 10−100 раз сильнее, чем на вибрации, передаваемые через поверхность, на которой они сидели. Чтобы выяснить, каким образом это происходит, ученые удалили у гусениц часть крошечных волосков с брюшка и грудной клетки. После этого их чувствительность к звуку резко снизилась. Так ученые подтвердили: именно волоски служат гусеницам своеобразными «ушами».

«Очевидно, насекомые реагируют на движение воздуха, потому что их волоски способны воспринимать мельчайшие сдвиги воздушных потоков», объясняет Рональд Майлз.

Но зачем вообще гусеницам слух? Ученые предполагают, что это защитный механизм от хищников. Частота взмахов крыльев ос-наездников, которые охотятся на гусениц, составляет около 100−200 Гц — и именно на низких частотах насекомые демонстрируют наиболее выраженную реакцию: замирают, дергаются или резко подпрыгивают.

Аспирантки Айшвария Шрирам и Сара Агазадех проверяют способность гусениц распознавать звук под руководством заслуженного профессора машиностроения Рональда Майлза.

Источник: Грег Шутер

Работа имеет не только фундаментальное, но и практическое значение. Рональд Майлз ранее изучал слух мух и пауков, что уже помогло ему создать микрофон нового типа. Теперь он сосредоточен на разработке устройства, которое будет работать по принципу слуха гусеницы. «На технологии обнаружения звука тратятся огромные усилия и средства. А между тем, чтобы создавать лучшие микрофоны, достаточно просто посмотреть на то, как слышат животные», — отметил он.

Ранее ученые обнаружили крошечную пчелу с «дьявольскими» рогами.