此處無聲勝有生 小昆蟲利用超聲波求愛

2020-12-04 參考消息

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科學家在南美洲熱帶雨林發現三種新物種螽斯,它們能釋放150千赫的求愛叫聲。

騰訊科學訊 目前,科學家在南美洲熱帶雨林發現一支昆蟲新種屬,其中還包括3種新物種,它們能夠釋放動物世界中最強超聲波聲音,吸引遙遠的配偶完成交配。

螽斯是一種擅長聲學通訊的昆蟲,雄性通過摩擦翅膀產生響聲吸引遙遠的雌性前來交配。來自林肯大學、斯特拉思克萊德大學和多倫多大學的科學家共同完成這項研究,他們在哥倫比亞和厄瓜多的熱帶雨林中發現3種螽斯新物種,它們屬於一支新種屬——Supersonus。

這些昆蟲能夠產生自然界最強的超聲波聲音,頻率可達到150千赫,通常多數螽斯物種聲音頻率為5-30千赫,人類聽到的聲音頻率大約20千赫。

林肯大學生命科學研究所費爾南多-蒙特亞萊格雷(Fernando Montealegre-Z)博士說:「為了吸引遙遠的雌性螽斯,雄性通過翅膀上刮板結構與一排『牙齒』摩擦產生超聲波聲音,刮板結構鄰近一個振鼓,相當於揚聲器的作用。Supersonus種屬的前翅和振鼓尺寸較小,但卻產生較高頻率的超聲波聲音。」

研究人員結合使用先進技術,發現Supersonus種屬在右翅上形成一個「封閉箱子」,能夠輻射傳播聲音。人造揚聲器使用該系統可以輻射傳播,較大揚聲器可釋放低頻聲音,較小揚聲器可釋放高頻聲音。因此,減少翅膀尺寸可使聲音達到較高頻率。

這些螽斯新物種由於減少翅膀尺寸而損失飛行能力,因此它們採用超聲波頻率聲音來避開掠食者的攻擊,例如:蝙蝠。蝙蝠通過使用回聲定位可以探測到獵物的活動,還能竊聽到螽斯和青蛙的叫聲。

熱帶雨林螽斯通過減少「唱歌時間」可避免被蝙蝠發現,同時,進化耳部能夠探測到蝙蝠的超聲波回波定位叫聲。雖然一些蝙蝠能夠探測到頻率為150千赫的聲音,但是最新發現的螽斯新物種釋放的150千赫超聲波聲音伴隨距離增大快速減弱,蝙蝠很難聽到這種聲音。

斯特拉思克萊德大學超聲波工程中心的詹姆斯-溫德米爾(James Windmill)博士強調稱,這些昆蟲能夠製造和聽到響亮的超聲波聲音,理解其生物原理有助於我們從中獲得靈感,在超聲波工程設計領域取得突破性發展。目前,這項研究報告發表在近期出版的《公共科學圖書館·綜合》雜誌上。(悠悠/編譯)

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