Биотремология
Слоны производят низкочастотные гулы, которые распространяются на большие расстояния в виде сейсмических волн и улавливаются органами чувств, расположенными в ногах слона. [1]

Биотремология — это изучение производства, распространения и приема механических колебаний организмами , а также их влияния на поведение . Это включает в себя нейрофизиологические и анатомические основы производства и обнаружения колебаний, а также связь колебаний со средой, через которую они рассеиваются. Вибрации могут представлять собой либо сигналы, используемые в вибрационной (сейсмической) коммуникации , либо непреднамеренные сигналы , используемые, например, для определения местоположения добычи (в некоторых случаях даже и то, и другое). Почти во всех известных случаях они передаются как поверхностные волны вдоль границы среды, то есть волны Рэлея или изгибные волны. [2] [3] В то время как основное внимание уделяется роли колебаний в поведении животных , растения также активно реагируют на звуки и колебания, поэтому этот предмет разделяется с биоакустикой растений . [4] Предполагается, что другие группы организмов (например, нематоды [5] ) также активно производят или, по крайней мере, используют колебания для восприятия окружающей среды, но в настоящее время они изучены гораздо меньше.

Традиционно рассматриваемая как часть биоакустики , дисциплина в последнее время начала активно расходиться сама по себе из-за множества особенностей изучаемой модальности по сравнению со звуком . [2] Вибрационная коммуникация была признана эволюционно более древней, чем звук, и гораздо более распространенной, по крайней мере, среди членистоногих , [6] [7] хотя эти две модальности тесно связаны и иногда пересекаются. [8] Хотя многие экспериментальные подходы являются общими для двух дисциплин, ученые в области биотремологии часто используют специальное оборудование, такое как лазерные виброметры , для обнаружения слабых вибрационных излучений животных и электромагнитных преобразователей, контактирующих с субстратом, для экспериментов по искусственному воспроизведению. [9]

История

Цикадки — это группа насекомых, известных тем, что они используют только вибрационные сигналы во время ухаживания. Они также включают в себя многочисленных вредителей ( американская виноградная цикадка на фото), поэтому биотремологи разрабатывают альтернативные методы борьбы с вредителями на этой основе. [10]

Люди наблюдали вибрационную коммуникацию животных в течение сотен лет, хотя идея о том, что вибрации могут передавать информацию, датируется серединой 20-го века. Шведский энтомолог Фрей Оссианнильссон был пионером в этой области в 1949 году, предположив, что вибрации, передаваемые через растения, играют роль в коммуникации насекомых. Его работа, демонстрирующая это предположение, не была услышана современниками, поскольку многие зоологи считали, что такие маленькие животные физически неспособны передавать информацию через твердые субстраты. Только с появлением доступной технологии обработки сигналов десятилетия спустя работа других первопроходцев и групп, таких как словенский зоолог Матия Гогала , заложила основу биотремологии. Она остается относительно малоизученной дисциплиной, по крайней мере по сравнению с биоакустикой, отчасти потому, что большинство сигналов, производимых животными, не обнаруживаются не дополненными человеческими чувствами. [2]

Тем не менее, несколько примеров практического использования полученных знаний уже используются или активно разрабатываются, например, нарушение спаривания с помощью вибрационного шума для нехимической борьбы с вредителями и обнаружения скрытых членистоногих вредителей (например, древоточцев). [10] [11]

Ссылки

  1. ^ Гюнтер, Р. Х.; О'Коннелл-Родвелл, К. Э.; Клемперер, С. Л. (2004). «Сейсмические волны от вокализаций слонов: возможный режим коммуникации?». Geophysical Research Letters . 31 (11): L11602. Bibcode : 2004GeoRL..3111602G. doi : 10.1029/2004GL019671.
  2. ^ abc Hill, Peggy SM; Wessel, Andreas (2016). «Биотремология». Current Biology . 26 (5): R187–R191. doi : 10.1016/j.cub.2016.01.054 . PMID  26954435.
  3. ^ Virant-Doberlet, Meta; Čokl, Andrej; Zorović, Maja (2006). «Использование вибраций субстрата для ориентации: от поведения к физиологии». В Drosopoulos, Sakis; Claridge, Michael F. (ред.). Звуки насекомых и коммуникация . Boca Raton: CRC Press. стр. 81–98. doi :10.1201/9781420039337.ch5. ISBN 978-0-8493-2060-6.
  4. ^ Гальяно, Моника; Манкузо, Стефано; Роберт, Даниэль (2012). «К пониманию биоакустики растений». Тенденции в науке о растениях . 17 (6): 323–325. doi :10.1016/j.tplants.2012.03.002. PMID  22445066.
  5. ^ Холбрук, Роберт И.; Мортимер, Бет (2018). «Вибрационная чувствительность обнаружена у Caenorhabditis elegans». Журнал экспериментальной биологии . 221 (15): jeb178947. doi : 10.1242/jeb.178947 . PMID  29903836.
  6. ^ Кокрофт, Реджинальд Б.; Родригес, Рафаэль Л. (2005). «Поведенческая экология вибрационной коммуникации насекомых». BioScience . 55 (4): 323–334. doi :10.1641/0006-3568(2005)055[0323:TBEOIV]2.0.CO;2.
  7. ^ Хилл, Пегги SM (2008). Вибрационная коммуникация у животных . Издательство Гарвардского университета. ISBN 9780674027985.
  8. ^ Колдуэлл, Майкл С. (2014). «Взаимодействие между воздушным звуком и вибрацией субстрата в коммуникации животных». В Кокрофт, Реджинальд Б.; Гогала, Матия; Хилл, Пегги SM; Вессель, Андреас (ред.). Изучение вибрационной коммуникации . Сигналы и коммуникация животных. Том 3. Springer . С. 65–92. doi :10.1007/978-3-662-43607-3_6. ISBN 978-3-662-43606-6.
  9. ^ Михельсен, Аксель (2014). «Физические аспекты вибрационной коммуникации». В Cocroft, Reginald B.; Gogala, Matija; Hill, Peggy SM; Wessel, Andreas (ред.). Изучение вибрационной коммуникации . Сигналы животных и коммуникация. Том 3. Springer . С. 199–213. doi :10.1007/978-3-662-43607-3_11. ISBN 978-3-662-43606-6.
  10. ^ ab Polajnar, Jernej; Eriksson, Anna; Lucchi, Andrea; Anfora, Gianfranco; Virant-Doberlet, Meta; Mazzoni, Valerio (2015). «Управление поведением с помощью вибраций, передающихся через субстрат, — потенциал для борьбы с вредителями» (PDF) . Pest Management Science . 17 (1): 15–23. doi : 10.1002/ps.3848 . PMID  24962656.
  11. ^ Манкин, Ричард В. (2012). «Применение акустики в борьбе с вредителями». Обзоры CAB . 7 (1): 1–7. doi :10.1079/PAVSNNR20127001.
  • 1-й Международный симпозиум по биотремологии, который состоялся 5-7 июля 2016 года в Сан-Микеле-аль-Адидже , Италия
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Биотремология&oldid=1189259872"