Бражники независимо друг от друга до семи раз за последние 30 миллионов лет приобрели способность издавать ультразвуковые сигналы с помощью генитальных структур. Исследование показало, что эта необычная защита от летучих мышей возникала как минимум тремя разными анатомическими способами.
Три механизма одного сигнала
Исследователи изучили генитальные структуры самцов бражников из разных групп и с помощью подробной визуализации определили, какие поверхности отвечают за звук. У насекомых есть специализированные чешуйки на паре структур, называемых вальвами. При движении они трутся о модифицированные участки брюшка, создавая короткие ультразвуковые импульсы.
В одних случаях чешуйки соприкасаются с другими чешуйками, в других — с крошечными шипами, а у третьей группы трутся о небольшие бугорки-узелки. Каждый механизм создаёт собственный тип сигнала. Если замедлить эти звуки до диапазона человеческого слуха, они напоминают быстрые щелчки, жужжание или трели.
Сигналы «чешуйка о чешуйку» обычно короче и прерывистее. Контакт чешуек с шипами даёт более продолжительные импульсы, а механизм с узелками отличается особенно большим разнообразием: звуки могут заметно различаться даже у близкородственных видов.
Не всякий ультразвук мешает эхолокации
Учёные сопоставили продолжительность, частоту и общий объём звуковых сигналов с результатами предыдущих экспериментов о влиянии ультразвука на эхолокацию летучих мышей. Оказалось, что наиболее продолжительные сигналы чаще обладают характеристиками, способными нарушать работу эхолокации и помогать бражнику избежать захвата.
Короткие импульсы тоже могут быть полезны. Некоторые бражники слышат ультразвуковые сигналы приближающихся летучих мышей и способны ответить звуковой атакой. У других слуховых органов для обнаружения хищника нет, однако они издают ультразвук при прикосновении. В таком случае резкий сигнал может напугать летучую мышь в момент атаки и дать насекомому шанс вырваться.
Авторы также рассматривают возможность акустической мимикрии: некоторые бабочки предупреждают летучих мышей ультразвуком о своей токсичности или неприятном вкусе. Бражники обычно съедобны для этих хищников, но могут использовать похожие сигналы как предупреждение. Кроме того, большое разнообразие звуков у видов с механизмом «чешуйка о узелок» может помогать распознавать партнёров во время ухаживания, хотя эту версию ещё предстоит проверить.
Исследование под руководством энтомолога Пола Мейсонока из Музея естественной истории Флориды опубликовано в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
