Биотремология
Биотремология — это изучение производства, распространения и восприятия механических и их вибраций организмами влияния на поведение . Это включает в себя нейрофизиологические и анатомические основы создания и обнаружения вибрации, а также связь вибраций со средой, через которую они распространяются. Вибрации могут представлять собой либо сигналы, используемые в вибрационной (сейсмической) связи , либо непреднамеренные сигналы , используемые, например, для определения местоположения добычи (в некоторых случаях даже и то, и другое). Практически во всех известных случаях они передаются в виде поверхностных волн вдоль границы среды, т. е. волн Рэлея или изгибных волн. [2] [3] Хотя наибольшее внимание уделяется роли вибраций в поведении животных , растения также активно реагируют на звуки и вибрации, поэтому эта тема является общей для биоакустики растений . [4] Другие группы организмов (например, нематоды [5] ) также постулируется, что они либо активно производят, либо, по крайней мере, используют вибрации для восприятия окружающей среды, но в настоящее время они гораздо менее изучены.
Традиционно считающаяся частью биоакустики , эта 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 звуковая, 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 этих 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 подложкой, для экспериментов по искусственному воспроизведению. [9]
История
[ редактировать ]
Люди наблюдали вибрационное общение животных на протяжении сотен лет, хотя идея о том, что вибрации могут передавать информацию, возникла еще в середине 20-го века. Шведский энтомолог Фрей Оссианнильссон стал пионером в этой области в 1949 году, предположив, что вибрации, передаваемые через растения, играют роль в общении насекомых. Его работа, демонстрирующая это предположение, не была принята во внимание современниками, поскольку многие зоологи считали, что такие мелкие животные физически неспособны передавать информацию через твердые субстраты. Только с появлением доступной технологии обработки сигналов десятилетия спустя работы других новаторов и групп, таких как словенский зоолог Матия Гогала , заложили основу биотремологии. Эта дисциплина остается относительно малоизученной, по крайней мере, по сравнению с биоакустикой, отчасти потому, что большинство сигналов, производимых животными, не обнаруживаются нерасширенными человеческими органами чувств. [2]
Тем не менее, некоторые примеры практического использования полученных знаний уже используются или активно разрабатываются, например, прерывание спаривания с использованием вибрационного шума для нехимической борьбы с вредителями и обнаружение скрытых членистоногих вредителей (например, насекомых-древоточцев). [10] [11]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Гюнтер, Р.Х.; О'Коннелл-Родвелл, CE ; Клемперер, С.Л. (2004). «Сейсмические волны от вокализации слонов: возможный способ общения?». Письма о геофизических исследованиях . 31 (11): L11602. Бибкод : 2004GeoRL..3111602G . дои : 10.1029/2004GL019671 .
- ^ Jump up to: а б с Хилл, Пегги С.М.; Вессель, Андреас (2016). «Биотремология» . Современная биология . 26 (5): Р187–Р191. дои : 10.1016/j.cub.2016.01.054 . ПМИД 26954435 .
- ^ Вирант-Доберле, Мета; Чокль, Андрей; Зорович, Майя (2006). «Использование вибраций субстрата для ориентации: от поведения к физиологии». В Дросопулосе, Сакисе; Кларидж, Майкл Ф. (ред.). Звуки насекомых и общение . Бока-Ратон: CRC Press. стр. 81–98. дои : 10.1201/9781420039337.ch5 . ISBN 978-0-8493-2060-6 .
- ^ Гальяно, Моника; Манкузо, Стефано; Роберт, Дэниел (2012). «На пути к пониманию биоакустики растений». Тенденции в науке о растениях . 17 (6): 323–325. doi : 10.1016/j.tplants.2012.03.002 . ПМИД 22445066 .
- ^ Холбрук, Роберт И.; Мортимер, Бет (2018). «Чувствительность к вибрации обнаружена у Caenorhabditis elegans » . Журнал экспериментальной биологии . 221 (15): jeb178947. дои : 10.1242/jeb.178947 . ПМИД 29903836 .
- ^ Кокрофт, Реджинальд Б.; Родригес, Рафаэль Л. (2005). «Поведенческая экология вибрационной коммуникации насекомых». Бионаука . 55 (4): 323–334. doi : 10.1641/0006-3568(2005)055[0323:TBEOIV]2.0.CO;2 .
- ^ Хилл, Пегги С.М. (2008). Вибрационная коммуникация у животных . Издательство Гарвардского университета. ISBN 9780674027985 .
- ^ Колдуэлл, Майкл С. (2014). «Взаимодействие между воздушным звуком и вибрацией субстрата при общении животных». В Кокрофте, Реджинальд Б.; Гогала, Матия; Хилл, Пегги С.М.; Вессель, Андреас (ред.). Изучение вибрационной связи . Сигналы животных и общение. Том. 3. Спрингер . стр. 65–92. дои : 10.1007/978-3-662-43607-3_6 . ISBN 978-3-662-43606-6 .
- ^ Михельсен, Аксель (2014). «Физические аспекты вибрационной коммуникации». В Кокрофте, Реджинальд Б.; Гогала, Матия; Хилл, Пегги С.М.; Вессель, Андреас (ред.). Изучение вибрационной связи . Сигналы животных и общение. Том. 3. Спрингер . стр. 199–213. дои : 10.1007/978-3-662-43607-3_11 . ISBN 978-3-662-43606-6 .
- ^ Jump up to: а б Полайнар, Джерней; Эрикссон, Анна; Лукки, Андреа; Анфора, Джанфранко; Вирант-Доберле, Мета; Маццони, Валерио (2015). «Управление поведением с помощью вибраций субстрата – потенциал борьбы с насекомыми-вредителями» (PDF) . Наука борьбы с вредителями . 17 (1): 15–23. дои : 10.1002/ps.3848 . ПМИД 24962656 .
- ^ Манкин, Ричард В. (2012). «Применение акустики в борьбе с насекомыми-вредителями». Отзывы о CAB . 7 (1): 1–7. дои : 10.1079/PAVSNNR20127001 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- 1-й Международный симпозиум по биотремологии , который состоялся 5-7 июля 2016 г. в Сан-Микеле-аль-Адидже , Италия.