いくつかの進化上のイノベーションは非常に有用であるため、自然はそれらを作り続けています。
そこにはカニがいます。自然がカニを作り続けていることは誰もが知っています。羽毛、膜、キチンなどによって飛行する能力があります。そしてもちろん、狩猟用コウモリのソナーを自分の性器を使って妨害するという不可欠なトリックもあります。
いいえ、あなたの目はあなたを騙していません。一部の蛾は、生殖器の構造を利用して打席で音を出す能力を進化させた。
そしてどうやらこれは非常に有用であるため、この能力はさまざまな種類のスズメガに個別に何度も繰り返し現れています。
新しい研究によると、これらの蛾は、3,000万年の間に、生殖器を独立して使ってコウモリに向かって叫ぶ能力を7回も進化させてきた。また、少なくとも3つの異なる解剖学的機構が出現し、ソナーを妨害する可能性のあるさまざまな種類の超音波を発生させている。
フロリダ自然史博物館の昆虫学者ポール・メイソニック率いる研究チームは、「集合的に、我々の発見は、この象徴的な捕食者と被食者のシステムにおける防御的な生体音響適応についての理解を深めた」と書いている。
捕食者と被食者の関係は、自然界の進化の最も強力な推進力の 1 つです。スナックを求めて徘徊する特定の捕食者による絶え間ない死の脅威は、メニューに載ることを避ける方法を見つけるプレッシャーを生み出します。
私たちはそれを何度も目にします。進化の軍拡競争では、捕食者と被食者が互いを出し抜くための新しい方法を絶えず進化させ、迷彩、毒性、スパイク、装甲、そして現実よりもはるかに大きくタフに見える方法などの適応を促進します。
お腹を空かせたコウモリに悩まされているスズメガにとって、捕食者が暗闇の中で飛んでいる獲物を見つけるために使用するエコーロケーションを混乱させる音を出すことは、強力な生存戦略になる可能性があります。
しかし、蛾には喉頭がありません。したがって、彼らはもう少し創造的になる必要があります。
その秘訣は、擦過と呼ばれるプロセスです。コオロギが羽をこすり合わせる鳴き声や、クモが足をこすり合わせるシューシューという音のように、身体の 2 つの部分をこすり合わせることで音を出します。
スズメガの雄では、この器具は、と呼ばれる一対の生殖器構造にある特殊な鱗です。 バルブ。蛾は、腹部の改変された表面に対してこれらの構造を動かすことによって、超音波のバーストを発生させることができます。
そして、研究者らが発見したように、生殖器音楽を作る方法は複数あります。
実際には、少なくとも 3 つあります。
メイソニックらは、全科のスズメガの雄の生殖器構造を詳細な画像処理を使用して調べ、超音波鳴きの原因となっている表面を特定した。
一部の種では、生殖器構造上の特殊な鱗が腹部の他の鱗をこすります。他の場合は、小さな棘に擦れます。そして 3 番目のグループでは、鱗片が結節と呼ばれる小さな隆起をこすります。
それぞれの機構は、独自の特徴的な超音波音 (人間の可聴範囲を超えた小さな打楽器帯域) を生成しますが、可聴範囲に達するまで速度を下げると、一連の素早いクリック音、ブーン音、またはトリル音に似た音になります。
スケールオンスケールのメカニズムは、より短く断続的な超音波バーストを生成する傾向がありますが、スケールオンスパインガはより長く、より持続的な超音波の放出を生成します。
一方、鱗片結節性の蛾は、最も多様なレパートリーを持っているようで、近縁種間でもかなり異なる音を発します。
フレームボーダー=”0″ 許可=”加速度計;自動再生;クリップボード書き込み;暗号化されたメディア。ジャイロスコープ;ピクチャー・イン・ピクチャー。 web-share” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowedfullscreen>そして驚くべきことに、生殖腺から叫び声を発するこれら 3 つの異なるメカニズムは、音響的に才能のある単一の祖先からすべて受け継がれたわけではありません。
研究者らが音を発する構造と行動をスズメガの家系図にマッピングしたところ、コウモリの狩猟に応じて超音波の生殖器歌を歌う能力が、過去3,000万年の間に7回も、独立して繰り返し進化してきたようであることが判明した。
ここで疑問が生じます。もし自然が叫び声をあげるウィリーを再発明し続けたとしたら、それはどれほど役立つのでしょうか?
驚くべきことに、答えは次のとおりです。一貫してではありません。少なくとも、おそらくあなたが期待するような形ではありません。
研究者らは蛾の超音波性能の記録を分析し、各バーストの継続時間、頻度、蛾が騒音を立てるのに費やした時間を測定した。
次に、彼らはこれらの測定値を、コウモリの反響定位を妨げる可能性がある音の種類について以前の実験で明らかになったものと比較しました。
そして、奇妙な蛾の歌のすべてがその役割を果たしたわけではありません。
より持続的な音は、蛾が危険な捕獲を回避するのに役立つ方法でコウモリソナーを妨害することに関連する音響特性を持っている可能性が最も高くなります。
しかし、より短いバーストにも用途があるかもしれません。
一部のスズメガには、近づいてくるコウモリの超音波の鳴き声を感知できる聴覚器官があり、騒音の集中砲火で反応する時間を与えます。そんな時はエコーロケーションをいじると便利です。
しかし、聴覚障害者もいます。彼らはコウモリが近づいてくるのを聞くことができないので、近づいてくる捕食者に同じように反応することができません。ただし、触れると超音波が発生する可能性があります。
研究者らは、より短いバーストがコウモリを殺そうと近づいたときに驚かせ、蛾に逃げるチャンスを与える可能性があると示唆している。まあ、そうなるでしょうね？おいしいスナックを食べに行くと、性器が叫び始めると想像してみてください。あなたはすぐに撤退するでしょう。
もう一つの可能性は音響模倣です。一部の蛾は、超音波信号を使用してコウモリに有毒であるか、または食べると不快であることを警告します。一般にコウモリの好物であるスズメガは、同様の鳴き声を発して警告の流行に乗っている可能性があります。
そして、少なくとも一部の種では、生殖音にはもっと適切な別の用途があるかもしれない。
スケールオンノジュールのメカニズムによって生成されるさまざまな音は、その音が求愛中にガが自分の種のメンバーを認識するのに役立つ可能性がある可能性を高めます。
これはまだテストの余地がありますが、自然は古いトリックの新しい用途を見つけるのが非常に得意です。
夕食を避けられない場合は、少なくともディナーに行く前にちょっとしたロマンスを得ることができるかもしれません。
この研究は、 王立協会論文集 B: 生物科学。
この記事は Rebecca Dyer によって事実確認され、Rebecca Dyer によって編集されました。私たちは自分たちのプロセスに誇りを持っていますが、私たちはただの人間です。間違いを見つけた場合はお知らせください。
