Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

„Wieczna wojna" pomiędzy ćmami a ich naturalnymi wrogami - nietoperzami jest doskonałym przykładem ciągłego doskonalenia technik ataku i obrony. Nietoperze lokalizują swoje ofiary przy pomocy ultradźwiękowego radaru. Ćmy, z biegiem ewolucji, wykształciły sobie futerko, które pochłania ultradźwięki - niczym antyradarowe powłoki niewidzialnych samolotów - i pozwala im się lepiej kryć. Różne gatunki nietoperzy wykształciły sobie umiejętność używania różnych częstotliwości i nie zawsze ta ochrona wystarcza. Również przy większej głośności sygnału skuteczność futerka się zmniejsza. Część gatunków ciem w odpowiedzi wykształciła sobie proste „uszy", komórki słuchowe pozwalające usłyszeć nadlatującego wroga z daleka i uciec z toru jego lotu. Nie zawsze się to udaje, ponieważ nietoperze mają i na to radę: latają nie prosto, lecz ruchem falistym. Co na to ćmy? Niektóre potrafią, słysząc nietoperza, złożyć skrzydła i spaść na ziemię, gdzie są bezpieczne. To istny wyścig zbrojeń.

Naukowcy odkryli właśnie nową technikę, dającą wybranym nietoperzom nową przewagę w tej bezustannej walce. Europejski nietoperz mopek (Barbastella barbastellus) nauczył się obniżać siłę ultradźwiękowego sonaru do poziomu, przy którym ćma nie może go usłyszeć. To pierwszy znany przypadek użycia technik „skradania się" przez nietoperze w polowaniu.

Holger Goerlitz z angielskiego University of Bristol, który odkrył tę nową kartę wojny, napracował się nad nią sporo. Żeby ocenić rzeczywistą głośność pisku nietoperzy trzeba również znać dokładnie odległość, z jakiej ją rejestrujemy. Zespół uczonych zainstalował sieć mikrofonów w miejscu, gdzie co noc przelatywały nietoperze. Różnice w czasie i głośności rejestrowania pisku nietoperza pozwalały ocenić jego odległość a więc również rzeczywistą głośność. Nie było to łatwe zadanie, ponieważ mikrofony rejestrowały jednocześnie dźwięki około setki nietoperzy. Ponieważ jednak nietoperze potrafią odróżnić własny pisk od cudzego, było to możliwe również dla współczesnej techniki.

Okazało się, że mopek generuje dźwięk o głośności 94 decybeli. Porównując go do dźwięków słyszalnych przez człowieka, odpowiada to hałasowi zatłoczonej autostrady. Dla porównania, europejski nietoperz borowiaczek (borowiec Leislera, Nyctalus leisleri) generuje hałas o sile 127 decybeli - tyle, co ryczące wuwuzele, albo przelatujący odrzutowiec. Może to więc lepiej dla nas, że nie słyszymy częstotliwości używanych przez nietoperze?

Ale żeby mieć pewność, że osłabienie siły ultradźwiękowego sygnału daje mopkom jakieś korzyści, trzeba było udowodnić, że ćmy naprawdę nie słyszą tego pisku. Dokonano tego poprzez uwięzienie ciem na trasie przelotu nietoperzy i monitorowanie ich systemu nerwowego, połączonego z komórką słuchową. Radar nietoperza borowiaczka ćmy słyszały już z trzydziestu metrów. Sprytny mopek zaś potrafił niepostrzeżenie podlecieć do tych samych ciem aż na 3,5 metra. Przewaga miażdżąca.

Do kompletu badań Holgera Goerlitza i jego zespołu brakowało jeszcze oceny skuteczności nowej techniki nietoperzy. Czy naprawdę dają im znaczącą przewagę? Jak ocenić, ile i jakich owadów dany nietoperz zjada? Zespół bristolskiego uniwersytetu opracował zespół genetycznych znaczników, pozwalający zidentyfikować zjadane gatunki w nietoperzych odchodach. Według tych badań, aż 89 procent pożywienia mopków to ćmy, zaś aż 85% ciem to ćmy posiadające komórki słuchowe. Dla odmiany, w menu borowiaczka (który używa podobnej częstotliwości, co mopek, ale piszczy głośniej) ćmy stanowią najwyżej 56 procent.

Nie jest znany żaden inny ewolucyjny zysk z używania cichszej echolokacji, poza większą skutecznością łapana tych właśnie ciem. I ma to swoją cenę: możliwość zbliżenia się do wybranej ofiary w zamian za mniejszą ogólną skuteczność wykrywania celu. Ale, jak dodaje Gorelitz, ćmy są doskonałym źródłem pożywienia: duże, tłuste i dające wiele energii. Per saldo zatem ciche polowanie się opłaca.

Naukowcy przygotowali również do posłuchania próbki dźwiękowe pisku mopka oraz borowiaczka. Mają one dziesięciokrotnie, cyfrowo zmniejszoną częstotliwość, aby można było je usłyszeć.

Share this post


Link to post
Share on other sites

coś mi nie gra.. skoro zmniejszył siłę sygnału a ćma ma futerko pochłaniające to nie zobaczy ćmy... przecież inne nietoperze zwiększają siłę głośności żeby się fale od ćmy odbiły... a nie zostały pochłonięte. Tak przynajmniej można wywnioskować z tego tekstu. Dziwna rozbieżność stawiająca pod znakiem zapytania tą teorię.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Siła sygnału maleje z odległością przecież. Futro nie oznacza całkowitej niewidzialności, a tylko powyżej pewnego dystansu. Mopki muszą podlecieć bliżej, żeby wykryć ćmę, ale w zamian jej nie ostrzegają.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Różnica między 94 a 127 decybele to jakieś 2000 razy mniejsza moc. Maleje ona z kwadratem odległości, czyli przy takich samych warunkach oznacza on 44 razy mniejszy zasięg sonaru ... to jednak trochę sporo ...

Używa on krótszych sygnałów, więc mam wrażenie że nie chodzi o moc szczytową tylko średnią, co odrobinę poprawia sytuację kosztem mniejszej rozdzielczości czasowej.

Pewnie borowiczak miał trochę słabszą selekcję naturalną do doskonalenia detekcji jako jakości komórek odbierających drgania, ale pewnie tutaj oba nietoperze są na granicy tego co biologia może zaoferować.

To byłby dość delikatny efekt, ale ultradźwięki powinny odrobinę modyfikować zachowanie włosków nietoperza - może potrafi on w pewnym stopniu wykorzystywać informację z mieszków włosowych?

Poprawy zasięgu należy chyba raczej głównie szukać w np. szerszym przewodzie słuchowym (co pewnie zmniejsza rozdzielczość przestrzenną jak przesłona aparatu), zawężeniem spektrum dźwięku przez odpowiednią konstrukcję ślimaka ... ale i większym ofiarom i innej strategii polowań.

W każdym razie przydałyby się badania w których można by rzeczywiście porównać odległość(i kąt?) w której różne nietoperze reagują na różne ćmy.

Dla pocieszenia dla mopka, słabszy sygnał to też myślę że całkiem spora oszczędność energetyczna - mniejszy wydatek na wytwarzanie sygnału, ale i konstrukcję aparatu mowy, czaszki i ich ciągłą reperację ... ogólnie to muszą mieć kompletnie inną strategię na życie :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Co do łańcucha pokarmowego i ptaszka zjadającego węża to, może być na odwrót jeśli ptaszyna się nie wykluł i jajko jest połknięte przez gada bez odnóży (nie wiem, gdzie ptaszyna gniazduje czy na wysokości lub nisko ale łańcuch pokarmowy człowiek, może zaburzyć podając ręcznie jajko z zarodkiem czy zbuka - zje wąż zgnilaka?). A jak kiedyś dla węża wyewolują skrzydła to poleci na wysokośc do gniazda i to jajco sam zje, gdy ptaszyna opiekujący się gniazdem odleci polować na inne pełzaki albo brata dalszego żmijki tej latającej, któremu skrzydeł matka natura jeszcze nie dała lub nie są gotowe do lotu, bo za słabe. Wtedy łańcuch może być nieaktualny lub zmieniony genetycznie? Lew, może zjeść człowieka jak i człowiek lwa zależy od sytuacji kto kogo uśmierci pierwszy! Dla wsystkożerców karmą wszystko jest.

 

220px-FoodChain.svg.png

 

A tak przy okazji to czym zajadał się Batman? Bo gacek wielkouch tylko owadami?

 

Jak cmy mają być bezpieczne na "ziemi", gdy spadną w trawem, a tam jest gryzon . . . zje cmę? A jak na asfalt spadnie to samochód, może rozjechac lub pijany rowerzysta bez świateł, bo mu dynamo spadło albo bateria siadła w lampie. "Ziemia" tutaj, moze byc w znaczeniach innych: piach, torf, żwir. A i nad wodą cmy mogą latać to i rzuci się na nią ryba jakaś drapieżna?

 

Jeśli ćma Wam wleci do pokoju skuszona światłem to, można ją zjeść niczymn nietoperz, a wabikiem karmy jest światło!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      By nie stawać się kąskiem polujących nietoperzy, ćmy wyewoluowały "futerko" na tułowiu.
      Niektóre ćmy wiedzą, że zbliża się niebezpieczeństwo, dzięki narządom tympanalnym. Ponieważ jednak wiele ciem nie słyszy, musiały się u nich rozwinąć inne metody unikania drapieżników. Thomas Neil z Uniwersytetu Bristolskiego odkrył, że jedną z nich jest powłoka z włosków, która pełni funkcję kamuflażu akustycznego.
      Wykład nt. tego, jak "futro" z tułowia i stawów skrzydeł zapewnia maskowanie akustyczne, zmniejszając echo z tych części ciała, Neil miał wygłosić na 16. konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Akustycznego.
      Włoski z tułowia pełnią funkcję [...] maski akustycznej dla wszystkich istotnych ekologicznie częstotliwości ultradźwiękowych. Taka "sierść" stanowi leciutki porowaty pochłaniacz dźwięku, który ułatwia kamuflaż akustyczny [...]. Brytyjczyk dodaje, że usunięcie włosków z tułowia podwyższało ryzyko wykrycia aż o 38%.
      Do zbadania siły echa (jego właściwości przestrzennych i częstotliwościowych) u 2 gatunków niesłyszących ciem, które padają ofiarą nietoperzy i 2 gatunków motyli, które nie są kąskami tych ssaków, Neil wykorzystał tomografię akustyczną. Porównując skutki usunięcia włosków z tułowia pierwszych i drugich, biolog stwierdził, że "futerko" determinuje kamuflaż akustyczny ciem, lecz nie motyli.
      Odkryliśmy, że "futro" na tułowiu ciem jest grubsze i gęstsze niż u motyli. Te parametry kształtują osiągi absorpcyjne [...]. Włoski ciem są w stanie pochłonąć do 85% rzutowanej energii dźwięku. U motyli maksimum absorpcji wynosiło jedynie 20%.
      Wyniki badań Neila przydadzą się do opracowania biomimetycznych materiałów do ultracienkich absorberów dźwięku. "Futerko" ćmy jest [..] leciutkie i działa jak szerokopasmowy i wielokierunkowy absorber ultradźwiękowy, którego osiągi przypominają parametry współczesnych pianek pochłaniających dźwięki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nietoperze z rodziny podkowcowatych potrafią zmienić kształt ucha zewnętrznego w ciągu zaledwie 1/10 sekundy. Jest to tym bardziej imponujące, że zmiana nie jest drobna, ale zachodzi między dwiema skrajnymi konfiguracjami. Dzięki temu ssaki przełączają się między wzorcami słyszenia ultradźwięków (Physical Review Letters).
      W ok. 100 milisekund nietoperz ten potrafi znacząco zmienić kształt ucha, co zapewne służy realizacji różnych zadań detekcji akustycznej - wyjaśnia Rolf Müller z Virginia Tech. Dla porównania naukowiec podaje, że mrugnięcie okiem zajmuje nam 2-3 razy więcej czasu.
      Podczas eksperymentów naukowcy z Virginia Tech i Shandong University korzystali z kilku metod, m.in. tomografii wysokiej rozdzielczości. Odtworzyli trójwymiarową topografię ucha zewnętrznego podkowcowatych, gdy zmieniała się ona w krótkich odstępach czasu. Za pomocą analizy komputerowej biolodzy ustalili, do wykrywania ultradźwięków z jakiego zakresu dostosowane jest dane odkształcenie. Założyli, że takie "okienka uwagi słuchowej" służą realizacji różnych zadań.
      Wcześniej w br. ukazały się wyniki innego studium Müllera, w ramach którego Amerykanin dokonywał przeglądu kształtu uszu nietoperzy i ich ewentualnego wpływu na działanie systemów nawigacyjnych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niemieccy naukowcy opracowali największy jak dotąd atlas rozmieszczenia gatunków motyli w Europie. Pracami zespołu autorów kierował Otakar Kudrna. W środku można znaleźć kolorowe mapy dystrybucji wszystkich 441 gatunków europejskich motyli.
      Zaangażowanym w projekt osobom zależało nie tylko na zaprezentowaniu danych chorologicznych (czyli w tym przypadku dotyczących struktury fauny), ale także, a może przede wszystkim na wspomożeniu wysiłków entomologów walczących o zachowanie rodzimych gatunków Starego Kontynentu. Mapy współwystępowania pozwalają wytypować obszary i gatunki, którym powinno się poświęcić szczególną uwagę.
      W 2002 r. ukazała się pozycja pt. The Distribution Atlas of European Butterflies. Był to pierwszy atlas rozmieszczenia motyli na jakimkolwiek kontynencie. Ostatnio wydany atlas nie jest, jak zapewniają twórcy, zwykłym wznowieniem nakładu, ponieważ liczba danych niemal się potroiła do ok. 655 tysięcy. Same mapy wyglądają o wiele lepiej, dzięki wspomaganym komputerowo technikom kartograficznym.
      Pierwszy atlas był dziełem jednego człowieka - Otakara Kudrny. Teraz dobrał on sobie współpracowników reprezentujących inne dziedziny nauki. Pieniądze na realizację projektu pochodziły m.in. od Niemieckiego Stowarzyszenia Ochrony Natury (Naturschutzbund Deutschland, NABU). Atlas nie powstałby bez pomocy 272 ochotników, którzy dostarczyli podstawowe dane.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nietoperze wolą odpoczywać koło dobrych znajomych niż obcych osobników. Naukowcy z Center for Ecology & Hydrology stwierdzili, że choć nietoperze co jakiś czas zmieniają miejsce grzędowania, przenoszą się z grupą najlepszych znajomych.
      Tom August, który przemawiał na dorocznej konferencji Brytyjskiego Stowarzyszenia Ekologicznego, ujawnia, że biolodzy wykorzystali fakt, że w lasach hrabstwa Oxfordshire zaobrączkowane nietoperze zasiedliły ponad 1000 ptasich budek lęgowych. Odwołano się też do technik analitycznych, które zwykle wykorzystuje się do badania związków międzyludzkich.
      Chiropterolodzy skupili się na 2 gatunkach nietoperzy: nocku rudym (Myotis daubentonii) i nocku Natterera (Myotis nattereri). Badano zwierzęta, które w ciągu 5 lat uczyniły sobie z ptasich budek lęgowych letnie gniazdowiska. Na wysokości kości ramiennej umieszczono cienkie aluminiowe opaski z numerami. Dzięki temu stwierdzono, że choć nietoperze co kilka dni zmieniają miejsce odpoczynku, prawie zawsze przebywają w stałym gronie, tworząc zażyłe związki.
      Nasze studium pokazuje, że mimo częstych ruchów między gniazdowiskami, nietoperze tworzą długoterminowe przyjaźnie z innymi osobnikami i że towarzysze są członkami utrzymujących się przez wiele lat zamkniętych grup społecznych – wyjaśnia August.
      Kiedyś badanie grup społecznych nietoperzy było trudne ze względu na ich ruchliwość. Obecnie bardzo pomogło obrączkowanie i upodobanie latających ssaków do ptasich budek. W ten sposób wykazano, że populacje składają się z wielu grup z zastrzeżonym członkostwem i że terytorium każdej z grup w niewielkim stopniu nakłada się na terytoria innych grup.
      Doktorant z Uniwersytetu w Exeter uważa, że wyniki jego studium będzie można wykorzystać zarówno w ramach ochrony zagrożonych gatunków, jak i do zarządzania rozprzestrzenianiem się chorób, którymi ludzie mogą się zarazić od nietoperzy.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niektóre nietoperze mają o wiele większą kontrolę nad echolokacją niż wcześniej sądzono. Badania nad rudawką nilową (Rousettus aegyptiacus) wykazały, że ssaki te mogą m.in. manipulować szerokością wiązki dźwięków. Naukowcy porównują to do dostosowywania przez ludzi wielkości okienka uwagi.
      Rudawki nilowe żyją w złożonych i zróżnicowanych środowiskach: chronią się w jaskiniach, a ponieważ żywią się owocami, muszą się jakoś poruszać wśród gałęzi drzew. W ramach eksperymentu zespół Nachuma Ulanovsky'ego z Instytutu Nauki Weizmanna oraz Cynthii Moss z University of Maryland zauważył, że R. aegyptiacus dostosowują się do otoczenia, stosując dwie taktyki – wspomnianą na początku regulację szerokości wiązki wysokich dźwięków, a także modyfikację ich natężenia.
      Naukowcy nauczyli 5 rudawek nilowych wykrywania i lądowania na plastikowej sferze wielkości mango. Umieszczano ją w różnych miejscach dużego, ciemnego pomieszczenia, w którym zamontowano 20 mikrofonów. W jednym ze scenariuszy symulowano najeżony przeszkodami las. Dookoła niby-mango między 4 drążkami rozciągnięto dwie sieci. Nietoperze musiały przelecieć korytarzem, którego szerokość i ukształtowanie zmieniały się z próby na próbę.
      Badacze odkryli, że w obecności wielu przeszkód za pomocą podwójnych sonarowych pulsów ssaki obejmowały 3-krotnie większą powierzchnię niż w przypadku otwartego terenu. Oznacza to, że między pulsami można było wyznaczyć większy kąt. Dodatkowo rosło natężenie dźwięków. Naukowcy tłumaczą, że szersze pole widzenia pozwalało rudawkom śledzić położenie mango i drążków jednocześnie. Niewykluczone, że zjawisko to ogranicza się wyłącznie do R. aegyptiacus, które potrafią bardzo szybko poruszać językiem.
×
×
  • Create New...