Rileva pericolo, come falene e farfalle riescono a sfuggire ai predatori? 

Rileva pericolo, come falene e farfalle riescono a sfuggire ai predatori?




introduzione



organi di senso uditivo sono essenziali per sistemi di comunicazione intraspecifiche, nonché per individuare e prevenire predatori. Utilizzando la tecnologia e metodi molecolari, conoscenze e studi forniscono una migliore comprensione della struttura e del processo di sviluppo evolutivo di sensori acustici organi in animali, in particolare gli insetti. La capacità di rilevare i suoni emessi dai rapaci, predatori, concorrenti (rivali) e socio del caso è cruciale per la sopravvivenza e la riproduzione (Oggi, 1996; Yager, 1999). Il pipistrello - modello di falena è un rappresentante della parte superiore della coevoluzione e conduce ad una migliore comprensione della preda - relazioni predatori, e come gli organismi rispondere e adattarsi - comportamentale e morfologicamente - al loro ambiente e l'aumento pressione dai predatori. Alcuni insetti notturni volanti sviluppati orecchie che sono sensibili alla ecolocalizzazione ultrasuoni come una risposta alla predazione strategie di vari pipistrelli e, pertanto, può essere visto come un prodotto di adattamento evolutivo (Mill, 2006). Gli studi hanno anche dimostrato che gli insetti notturni eseguire non solo le manovre di fuga dopo il rilevamento di predatori, ma anche inviare segnali attivamente al fine di spaventare e predatori rabbia (Fournier, 2013; Miller, 2001; Corcoran, 2011; Nakano, 2015). Inoltre, studi hanno dimostrato che i blocchi stessi hanno risposto alla advanced strategie di rivelazione e di interferenza falena e cambiare la frequenza e / o ampiezza dei segnali per l'ecolocalizzazione e ascoltare il suono prodotto durante la sfuggire il movimento della diga (Miller, 2001; Conner, 2011). Lo studio di queste interazioni tra le specie aumenta non solo la conoscenza di come gli organismi differenti influenzano l'un l'altro, ma ci informa anche di evoluzione su scala più ampia.

Anatomia acustica organo sensoriale negli insetti: Ear timpanat

La parte sensoriale del sistema uditivo è composto da animali timpanati dell'orecchio, che agisce come un sensore di pressione ed è in una varietà di organismi, dagli invertebrati ai vertebrati (Yager, 1999). Tuttavia, rispetto ai vertebrati, uditive organi sensoriali degli insetti sono presenti in una grande varietà e non si trovano vicino al centro di (craniale) del sistema nervoso, ma sono in diversi luoghi nel corpo (Oggi, 1996; Kamikochi 2013). Le posizioni sono diverse tra le diverse specie di insetti e può anche variare all'interno di una specie particolare: In grilli, per esempio, le orecchie timpanati sono sulle zampe anteriori (Geurten, 2013; Poltnick, 2012), in cavallette, in primo segmento addominale (Plotnick, 2012), la farfalla, in prossimità delle ali (Lucas 2014), nel falena, il primo segmento addominale, alla base delle ali anteriori o in corrispondenza della parte anteriore o parte posteriore secondo segmento addominale (Pfuhl, 2015). Le orecchie timpanati sono costituiti da tre parti anatomiche: il timpano, la trachea SAC, e il corpo di sopra dei pennacchi. Il timpano è un sottile strato di pelle che vibra se non vi è alcun cambiamento nella pressione rilevata. La trachea è un sacco di airbag all'interno del timpano, che aumenta la frequenza della vibrazione, ma non è responsabile per la sintonizzazione o direzionale (Yager, 1999). Il timpano è responsabile della conversione dei movimenti delle variazioni di pressione a membrana. Il corpo tympanal ha il compito di trascrivere o cambiando segnale meccanica prodotta in un segnale neurale (Yager, 1999). Gli scienziati hanno identificato due principali cause che sono responsabili per lo sviluppo e l'evoluzione delle orecchie timpanati. La prima è la comunicazione intra specie attraverso il riconoscimento del suono e la posizione. La seconda è l'individuazione di predatori, in particolare i pipistrelli, che sono sensibili agli ultrasuoni (Robert Stumpner Senter, 2008).

Rilevare i predatori e le manovre di fuga

Le farfalle sono insetti connessi in termini di evoluzione. Entrambi sono membri dell'ordine lepidotteri. Generare un insieme di dati molecolari, utilizzando l'analisi phylogenomic, gli scienziati sono stati in grado di stabilire una stretta relazione tra falene e farfalle, che contraddice il contesto storico delle farfalle - nucleotide dati e aminoacidi che producono alberi quasi identici e trascrittoma Si basa che sono ben supportato (Kawahara, 2014). Falene e farfalle non solo condividere caratteristiche simili, come le ali che sono coperti di squame, ma entrambi hanno corpi che sono stati appositamente adattati per rilevare i suoni generati dai loro predatori (Fournier, 2013) di udito. Poiché la maggior parte farfalle sono attivi giorno, le loro orecchie sono sensibili ai predatori attivi al giorno. farfalle nymphalid (Morpho peleides) e farfalle crepuscolo civetta (farfalla del gufo), per esempio, hanno una sensibilità alla frequenza di 1 kHz e 1-4 kHz, rispettivamente, e sono in grado di rilevare l'avvicinarsi del Phoebe orientale (Sayornis ) e Luisa (Parus atricapillus) con una frequenza di battito d'ali è 18,5 kHz +/- 0,19 e 20,7 +/- 2,5 kHz, rispettivamente (Fournier, 2013; Lucas, 2014). Riproduzioni volo registrato suona attacchi di trasporto del segnale di piombo degli uccelli attraverso le cellule nervose uditive dei due falene e farfalle noctuidos nymphalid risultante manovre organismi di scarico (Fournier, 2013).

In risposta alla crescente pressione da predazione da pipistrelli insettivori, insetti notturni hanno sviluppato sensibilità per le chiamate di ecolocalizzazione dei pipistrelli ultrasuoni (Nakano, 2015). La maggior parte delle tarme hanno sviluppato sensibilità agli ultrasuoni tra 20-60 kHz al suo meglio e Hedyloidea tarme hanno dimostrato sensibilità tra 40 kHz e 80 kHz (Nakano, 2015: Lucas, 2014). Altri insetti come grilli, cavallette, coleotteri, lacewings e sono in grado di rilevare radiazioni sonar dei pipistrelli e per svolgere varie forme di comportamento in risposta ad essa (Conner, 2011). Dal momento che specie di falena sono molto diverse in termini di dimensioni, esiste una correlazione tra la dimensione del corpo e la sensibilità, cioè la frequenza nell'orecchio migliore: Le orecchie di grandi falene, è ottimizzato per essere più sensibili (Nakano 2015 , Miller, 2001). Sebbene grandi tarme riflettono una forte eco a causa della dimensione del corpo e sono quindi rilevabili da pipistrelli su una distanza fino a 10 m, falena sono in grado di rilevare blocchi in una distanza di 100 metri a causa della loro sensibilità adattato (Miller , 2001). Esposto a imitare i suoni di chiamate di pipistrelli, falene hanno mostrato una varietà di movimenti in fuga, tra cui spinning e volare via, zigzagando e voli in un ciclo, e raggiunge passivi improvvisi ed elevati o cadute (Miller 2001 immersioni; Conner 2012 ).

Le strategie per prevenire attacchi da parte di predatori: Consternation, avvertimento e mascheramento

Oltre ai movimenti sfuggire dopo il rilevamento predatori, studi hanno dimostrato che gli insetti notturni come tarme sono altre strategie che impediscono loro di essere mangiato e quindi contribuire alla loro sopravvivenza. Alcune specie di falena sviluppati produzione del suono, tymbals organi, che non sono utilizzati solo per comunicare con altri individui della specie (ad esempio, attraverso la fiamma del corteggiamento per giocare), ma sono utilizzati anche per agitare e / o irritare attaccanti pipistrelli (Nakano, 2015). Al fine di confondere i pipistrelli, falene maschio e femmina rispondono alle chiamate di ecolocalizzazione dei pipistrelli attraverso l'emissione di una serie singola o di chiamate click nella gamma ad ultrasuoni (Nakano 2015 ). Quelle chiamate Fare clic sulle ipotesi tre obiettivi principali: 1. precisione) che causano i pipistrelli a giocare clic falena come echi (noto come fantasma ipotesi eco), 2.) Riduzione pipistrelli durante il processo di valutazione la distanza (da notare come essi siano interferenze ipotesi), e 3) maschera completamente gli echi di falene, così temporaneamente "invisibile" per i pipistrelli (noto come l'ipotesi masquerading) (Corcoran, 2011). L'analisi della risposta di pipistrelli in termini di ecolocalizzazione e di movimento di volo supportano l'ipotesi che i coperchi (Corcoran, 2011). Falene, come falene tigre, non solo guardare a prendere in prestito la strategia della strategia di distanza e la posizione dei pipistrelli che valutano la frequenza delle richieste di ripetizione per i pipistrelli con un click segnali, ma anche interferire con e interrompere la mazza tecnica di ecolocalizzazione richiede la lunga serie di scatti ad alta densità che si sovrappongono con la propria eco di pipistrelli (Nakano, 2015) di spedizione. Inoltre, alcuni studi hanno dimostrato che alcune falene utilizzano anche suoni come il beep. falene arctiid, per esempio, sono tossici e utilizzare le chiamate solo click al fine di estendere la sua segnalazione visiva in più, che si compone di colori vivaci (Nakano, 2015). Il fatto che le tarme non rappresentano la parte principale della dieta pipistrello può spiegare l'efficacia della perdita e di difesa strategie falene (Miller, 2001).

Contrastare le strategie e adattamenti: Predators rispondono

Gli scienziati hanno detto che le possibili spiegazioni di adattamenti e strategie di contatore che permettono pipistrelli per evitare i meccanismi di difesa di falene. Una possibile contatore tattica sta cambiando la frequenza durante l'ecolocalizzazione, cioè, spostando la frequenza del sonar di fuori degli insetti con maggiore o minore frequenza della sensibilità gamma orecchie timpanati (Miller, 2001; Conner 2011). Vi sono prove che alcuni pipistrelli emettono segnali di ecolocalizzazione con una frequenza superiore ha l'effetto di superare la capacità di rilevare insetti (Miller, 2001; Goerlitz,

2010; Conner 2011). Tuttavia, poiché un aumento della frequenza e / o ampiezza aumenta anche la risoluzione del processo di ecolocalizzazione, che non è ancora chiaro se questo comportamento è un adattamento in risposta a falena udito o un miglioramento complessivo della tecnica suono (Miller, 2001; Goerlitz 2010; Conner 2011). Studi hanno dimostrato che l'aria racchetta-peddling, per esempio, emettono segnali echolocation di alto - la natura dell'ampiezza, al fine di ampliare il suo campo di rilevamento, che può risultare in un aumento della capacità di rilevare ritenzione e pipistrelli preda (Goerlitz 2010). Attraverso traiettoria di volo di pipistrello e analisi falena neurofisiologia, gli scienziati sono stati in grado di dimostrare che i pipistrelli Barbastelle eseguire un contatore di strategia, nota come ecolocalizzazione stealth, che emette segnali con ampiezze che sono da 10 a 100 volte inferiore a quella dell'aria, Hawking e sono rilevabili dalle tarme pipistrelli, con conseguente notevole successo di cattura (Goerlitz 2010; Conner, 2011). Questa tecnica dà Barbastella un vantaggio rispetto agli altri pipistrelli Ariel-Hawking, ma anche dotato di un costo: la distanza di rilevamento (Görlitz, 2010) è ridotto. Una seconda strategia potrebbe essere la variazione di intensità del segnale durante echolocation: Poiché l'intensità del suono è proporzionale alla pressione sonora, la racchetta sarà meno rilevabile orecchio baco timpanati (Miller, 2001). Ascolto il suono prodotto dalla preda mentre si muove intorno o spostare le ali, può essere visto come una terza strategia (Miller, 2001). Tuttavia, questa strategia ha i suoi limiti e non funziona per le organizzazioni restano immobili: falene sedentari, per esempio, sono stati trovati per essere fisso o congelamento dopo aver appreso i segnali di ecolocalizzazione (Miller, 2001). Per decidere se il comportamento di pipistrelli ecolocalizzazione squalifica può essere visto come una strategia di contatore è difficile. Miller (2001), ad esempio, indica che è possibile blocchi per fermare il processo di ecolocalizzazione perché non richiede ulteriori modifiche alla posizione stimata preda di riposo. Inoltre, gli scienziati sono stati in grado di dimostrare che alcuni predatori cambiamenti nelle loro ali, in modo saranno preda acusticamente non rilevabile. Barbagianni (Tyto alba), per esempio, si nutrono di falene e piume che hanno sviluppato specifici accordi significativamente ridurre il rumore che si verifica durante la caccia (Sarradj 2011; Fournier, 2013).

Conclusione e Studi futur

La ricerca condotta da alcuni scienziati mostrano che la capacità di insetti come le falene e farfalle, per rilevare i segnali acustici generati da altre agenzie, non è importante solo in termini di comunicazione all'interno delle specie e la riproduzione , ma anche in termini di sopravvivenza. Lo sviluppo di sistemi acustici e loro adattamenti, lo sviluppo di strategie per prevenire l'attacco di un predatore, e le strategie contro i predatori sono tutti i processi evolutivi. Moth - rapporto pipistrello è un buon esempio di questo. Al fine di identificare e sfuggire ai predatori, falene e farfalle si sono evoluti e organi dell'udito adattato e sono in grado di eseguire una serie di manovre di fuga. Inoltre, alcuni lepidotteri hanno sviluppato strategie di confondere uno o mettere in guardia i pipistrelli o essere temporaneamente "invisibile". Pipistrelli, inoltre, sono stati sviluppati contro le strategie comportamentali per evitare possibili meccanismi di difesa tarme. Alcuni di loro possono aumentare la capacità di pipistrelli per rilevare e falene di cattura, mentre altri sono efficaci solo in una certa misura (ad esempio, alcuni lepidotteri stare fermo se rilevano un predatore e sono quindi difficili da distinguere dalla stessa predatore). Sono necessarie ulteriori ricerche per determinare se il comportamento di ecolocalizzazione di fuori può essere visto come una strategia contro i predatori e se si sono adattati morfologicamente, vale a dire, cambiando le sue piume in termini di riduzione del suono e di comportamento offensivo (Miller, 2001; Sarradj, 2011; Fournier, 2013).

I risultati degli scienziati non solo contribuiscono ad una migliore comprensione di come le orecchie di insetti come tarme e farfalle sono evoluti e sono utilizzati per rilevare i predatori al fine di mantenere la sopravvivenza, ma come e in che misura la organizzazioni mettono pressione evolutiva dall'altra. Questo può portare ad una maggiore conoscenza del predatore / preda, come gli organismi si adattano e rispondono al loro ambiente (comprese le agenzie), al fine di sopravvivere, e perché gli organismi si comportano il loro modo di fare . Su una scala ancora più grande, questi risultati possono fornire una migliore comprensione del concetto di evoluzione.

Eukaryon, Vol. 12, marzo 2016, Lake Forest College

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