Новое исследование показывает температуру

16 августа 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

корректура

от Колледжа Святого Олафа

Температура окружающей среды может влиять на сигналы акустической связи, создаваемые экзотермическими сигнализаторами. Например, временные особенности акустических сигналов могут проявляться с большей скоростью при более высоких температурах. Если распознавание видов основано на оценке этих временных характеристик, изменения характеристик сигнала, связанные с температурой, могут поставить под угрозу способность получателя распознавать отправителя сигнала.

Температурная связь — предпочтения сигнала меняются параллельно с характеристиками сигнала, которые изменяются в зависимости от температуры окружающей среды — может стать решением для поддержания эффективной связи между сигналистами и предполагаемыми получателями. Давняя точка зрения состоит в том, что эта температурная связь происходит внутри одного и того же вида, что может допускать генетическую связь и потенциальную возможность общей генетической основы, лежащей в основе производства сигналов сигнализаторами и восприятия сигналов предполагаемыми приемниками.

Теперь исследователи, сообщившие 16 августа в Proceedings of the Royal Society B, обнаружили, что температурная связь может также возникать в непреднамеренных приемниках подслушивания несопоставимо родственных видов, предполагая, что температурная связь может происходить и в отсутствие генетической связи.

Самцы полевых сверчков поют, потирая крылья, создавая призывные песни, которые используются для привлечения самок. Эти призывные песни также привлекают внимание беременных самок Ormia ochracea, которые ищут сверчков-хозяев для развития своих личинок. Поскольку сверчки являются экзотермами и принимают температуру окружающей среды, изменения температуры окружающей среды могут изменить временную структуру звуковых импульсов в стрекотании сверчков.

К 1897 году учёные уже знали об этой взаимосвязи, что позволило известному американскому физику и изобретателю Амосу Долберу вывести уравнение (Закон Долбера), используя сверчка в качестве термометра для измерения температуры окружающей среды на основе времени звуковых импульсов в крикете. щебечет.

Если песни сверчков меняются в зависимости от температуры окружающей среды, сможет ли акустическая паразитоидная муха Ormia ochracea сохранить способность распознавать подходящих сверчков-хозяев? Исследование, проведенное под руководством Кари Джирика и Химены Домингес, сотрудников Лаборатории нейронных систем и поведения Ли в колледже Св. Олафа, показало, что Ormia ochracea демонстрирует предпочтения временных паттернов песни, которые меняются в зависимости от температуры окружающей среды аналогично тому, как Температура окружающей среды влияет на временные особенности песен сверчка. Это исследование является первым, в котором подробно описана температурная связь между характеристиками песни сигнальщика и предпочтениями песни непреднамеренного подслушивающего приемника.

«Поскольку частота пульса крикетных песенок меняется при изменении температуры окружающей среды, мы обнаружили, что предпочтения частоты пульса Ormia ochracea также меняются в зависимости от температуры окружающей среды», — говорит Домингес.

Вместе с другими членами лаборатории Ли исследовательская группа описала предпочтения частоты пульса у Ormia ochracea при пении сверчка, используя высокоскоростную сферическую беговую дорожку для записи фонотаксических ответов при ходьбе на призывные песни, частота пульса которых варьировалась в зависимости от температуры окружающей среды.

При комнатной температуре 21°С мухи оптимально ходили под песни сверчка с частотой пульса 50 импульсов в секунду и меньше ходили под песни сверчка с более высокой или низкой частотой пульса. Этот пик их функции предпочтения частоты пульса сместился в сторону более высокой частоты пульса (70 импульсов в секунду) при 30 C. В дополнение к сдвигу пика функции предпочтения частоты пульса, команда также обнаружила, что мухи стали менее избирательными и ответили легче адаптироваться к более широкому диапазону частоты пульса.