Женските нощни пеперуди не разчитат само на зрение или обоняние. Учени са открили, че тези насекоми долавят ултразвуците, които издават дехидратираните растения. Пеперудите ги използват за снасяне на яйца, когато няма наблизо истинско живо растение, но когато имат избор, предпочитат "по-тихите" неподложени на стрес от засушаване растения, които ще предложат на поколението на пеперудеите по-сочни листа.
Растенията излъчват ултразвуци във въздуха, когато са стресирани. Тези вибрации, за които преди се смяташе, че не могат да се забележат от животните, могат да се разпространяват във въздуха. Египетският памуков листен молец, Spodoptera littoralis, чува тези пощраквания.
Звуци на растения
Този вид има тъпанче, чувствително в диапазона от 20 до 60 kHz, с пикова чувствителност около 38 kHz. Именно там предимно се чуват звуците на растенията.
Изследователите са предположили, че женските нощни пеперуди може да използват тези растителни звуци, за да решат къде да снесат яйца. Техните експерименти потвърждават това.
Комуникацията между растенията
Растенията може да нямат уста или уши, но определено си говорят – и чуват. Чрез корените, листата и дори въздуха те обменят химически сигнали, за да се предупреждават взаимно за опасност, да викат за помощ или да споделят ресурси.
Когато гъсеница дъвче листо, например, някои растения отделят летливи съединения, които се разпространяват към съседите си, задействайки защитни мерки като химически вещества с горчив вкус или втвърдени листа.
Под земята гъбите образуват обширни микоризни мрежи,а които помагат на дърветата и растенията да споделят хранителни вещества, да изпращат сигнали за бедствие и да поддържат баланса на екосистемата.
Странно е колко умишлено изглежда всичко това. Някои растения изпращат химически вещества, сигнализиращи за заплаха, само когато техните роднини са наблизо, което предполага известно ниво на разпознаване на близки видове.
Други могат да различават приятел от враг въз основа на миризмата на емисиите на друго растение. Не става въпрос само за оцеляване – става въпрос за общност.
Учените чуват звуците на стресирани домати и тютюневи растения - от дехидратация или отрязване на стъблата им. Кредит: Pixabay/CC0 Public Domain
Пеперудите реагират на звуците на растенията
Проучването включва множество експерименти с прецизни настройки. В среда без растения, пеперудите предпочитат да снасят яйца близо до високоговорител, който възпроизвежда записани звуци, сигнализиращи за стрес у растенията.
Когато насекомите са оглушени, предпочитанието изчезва. Това доказва, че реакцията идва заради звука, а не заради други сигнали.
Когато са добавени здрави растения и същите звуци са възпроизведени близо до едно от тях, нощните пеперуди избират тихото растение. Това показва, че когато има истински растения, пеперудите правилно интерпретират звуците като предупреждения.
"След като в предишното проучване доказахме, че растенията произвеждат звуци, предположихме, че животните, способни да чуват тези високочестотни звуци, могат да реагират на тях и да вземат решения съответно", разказва съавторът на изследването, професор Йоси Йовел (Yossi Yovel) от университета в Тел Авив.
"По-конкретно, знаем, че много насекоми, които имат разнообразни взаимодействия с растителния свят, могат да възприемат звуците на растенията. Искахме да проучим дали такива насекоми действително откриват и реагират на тези звуци."
Променят ли звуците на растенията поведението на пеперудите?
В по-дългите експериментални помещения нощните пеперуди снасяли повече яйца близо до захранващото устройство със захар в центъра или до звукоизлъчващия високоговорител в единия край. Те не снасяли нито едно близо до безшумния резистор в другия край.
Тези резултати се повтарят при различни честоти на кликване и настройки. Когато ги проследяват, изследователите разбират, че пеперудите прекарват повече време, слушайки звуците на растенията, преди да вземат решение.
Въпреки че звуците при ухажване на мъжките нощни пеперуди попадат в подобен честотен диапазон, женските не показват предпочитание към мъжката страна за снасяне на яйца. Това потвърждава, че реакцията е специфична за звуците на растенията.
"Решихме да се фокусираме върху женските нощни пеперуди, които обикновено снасят яйцата си върху растения, така че ларвите да могат да се хранят с тях, след като се излюпят. Предположихме, че женските търсят оптимално място за снасяне на яйцата си – здраво растение, което може правилно да подхранва ларвите", обяснява съавторът професор Лилах Хадани (Lilach Hadany).
"По този начин, когато растението сигнализира, че е дехидратирано и е под стрес, нощните пеперуди ще се вслушат ли в предупреждението и ще избегнат снасянето на яйца върху него? За да проучим този въпрос, проведохме няколко експеримента."
Интегриране на звук и мирис
Без видимо растение, звукът се превръща в единствения сигнал. Така че пеперудите го свързват с присъствието на растението. Но когато могат да видят или помиришат истински растения и едно от тях издава звуци, сигнализиращи за стрес, те го избягват. Това показва процес на вземане на решения, основан на контекста.
Изследователите също така са тествали антените на нощни пеперуди с електроантенограма или EAG - техника, използвана за изучаване на обонятелната система на насекомите, измерваща електрическия отговор на антенките им към специфична миризма. Използвайки електроантенограмните записи, те са открили силни разлики в откриването на миризми между изсъхващите и хидратираните растения. Това показва, че нощните пеперуди интегрират звук и обоняние.
В реални лехи с доматени растения честотата на звуците на растенията достига около 20 в минута. В експерименти звуците са били възпроизвеждани с честота от 30 до 60 щракания в минута.
Това симулира какво може да чуе една пеперуда близо до много стресирани растения. Използваните нива на звук съответстват на тези, измерени в живи растения.
Акустични взаимодействия в природата
Това проучване разкрива, че звуците от растенията могат да насочват поведението на насекомите. Нощните пеперуди може да не разчитат само на обоняние или допир, а те интерпретират и ултразвуковите сигнали. Изследователите смятат, че други животни, може би опрашители или хищници, също може да използват тези звуци.
Въпреки че звуците на растенията вероятно са еволюирали като страничен ефект от загубата на вода, сега те служат като полезни сигнали. Учените прогнозират още открития в тази област.
"В това проучване разкрихме първите доказателства за акустично взаимодействие между растение и насекомо. Убедени сме обаче, че това е само началото", отбелязват изследователите.
"Акустичното взаимодействие между растения и животни несъмнено има много повече форми и широк спектър от роли. Това е необятна, неизследвана област – цял свят, който чака да бъде открит."
Справка: Female Moths Incorporate Plant Acoustic Emissions into Their Oviposition Decision-Making Process; Rya Seltzer, Guy Zer Eshel, Omer Yinon, Ahmed Afani, Ofri Eitan, Sabina Matveev, Galina Levedev, Michael Davidovitz, Tal Ben Tov, Gayl Sharabi, Yuval Shapira, Neta Shvil, Ireen Atallah, Sahar Hadad, Dana Ment, Lilach Hadany, Yossi Yovels; eLife.
https://doi.org/10.7554/eLife.104700.1
Източник: Scientists demonstrate for the first time that plants and animals interact using sound, Eric Ralls, Earth.com
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Прост Човек
Стъклените бутилки съдържат 5 до 50 пъти повече микропластмаси от пластмасовите бутилки
dolivo
Най-старите "човешки" фосили в Япония, се оказаха нечовешки, твърди ново проучване
dolivo
Как „зеленото побутване“ стимулира устойчивите избори на хората
helper68
Натурални суперколайдери: Черните дупки могат да се използват ускорители на частици