W gatunku ćmy tygrysa pochodzącej z pustyni w Arizonie naukowcy odkryli nową broń w niekończącym się ewolucyjnym wyścigu zbrojeń między drapieżnikiem a ofiarą. Nowe badania pokazują, że ćmy Bertholdia trigona mają zdolność wykrywania i zakłócania sonaru biologicznego nietoperzy - techniki, która pozwala nietoperzom „widzieć” poprzez echolokację. Niezwykła zdolność ćm, która, o ile wiedzą naukowcy, jest wyjątkowa w królestwie zwierząt, pozwala owadowi uniknąć głodnych nietoperzy i odlecieć.
Dowody tej zdolności odkrył po raz pierwszy w 2009 r. Grupa kierowana przez Aarona Corcorana, biologa przyrody, który był wówczas doktorantem na Uniwersytecie Wake Forest. „Zaczęło się od pytania, które istnieje już od lat 60. XX wieku - dlaczego niektóre ćmy wydają odgłosy klikania, gdy atakują je nietoperze?” Wyjaśnia Corcoran.
Naukowcy wiedzieli, że większość gatunków ćm tygrysich, które emitowały ultradźwiękowe odgłosy klikania, zrobiły to, aby zasygnalizować nietoksyczność nietoperzom - podobnie jak na przykład jaskrawe zabarwienie żabek, dzięki czemu drapieżniki mogą łatwo kojarzyć swoje uderzające odcienie z toksycznymi substancjami i nauczyć się szukać gdzie indziej pożywienia. Ten konkretny gatunek emitował jednak około dziesięciokrotnie więcej dźwięków niż większość ćm, co wskazuje, że może służyć całkowicie innemu celowi.
Aby dowiedzieć się więcej, on i koledzy zebrali ćmy trygonowe, umieścili je w siatkowej klatce, przymocowali do ultracienkich włókien w celu śledzenia ich przetrwania i wprowadzili brązowe nietoperze. „Jeśli dźwięki mają na celu ostrzeganie, dobrze udokumentowano, że nietoperze muszą nauczyć się kojarzyć kliknięcia z toksyczną zdobyczą w miarę upływu czasu”, mówi. „Więc gdyby tak było, na początku zignorowaliby kliknięcia i złapali ćmę, ale w końcu dowiedzą się, że jest toksyczna i będą jej unikać”.
Ale tak się nie stało. Nietoperze nie musiały nauczyć się unikać ćm - raczej, jak mówi Corcoran, „nie mogły ich złapać od samego początku”. Ustalili, że powodem tego było to, że ćmy wykorzystywały kliknięcia, aby zablokować sonar nietoperzy.
Sonar nietoperza działa w następujący sposób: Zwykle - ponieważ polują w nocy, a ich wzrok jest tak słabo rozwinięty - nietoperze wysyłają dźwięki ultradźwiękowe i analizują drogę, którą podążają, gdy odbijają się, aby „zobaczyć” swoje otoczenie. Ale gdy nietoperze podeszły do nich, ćmy wytwarzały własne ultradźwiękowe dźwięki klikania z prędkością 4500 razy na sekundę, pokrywając otaczające środowisko i maskując się przed wykryciem sonaru.
„To skutecznie zaciera akustyczny obraz ćmy”, mówi Corcoran. „Wie, że jest tam ćma, ale nie do końca wiadomo, gdzie ona jest.”
Ale eksperyment pozostawił pytanie: skąd ćmy wiedziały, kiedy aktywować swój sygnał przeciw nietoperzowi? Najnowsza praca zespołu, opublikowana tego lata w PLOS ONE, pokazuje, że ćmy trygonowe są wyposażone we wbudowany system wykrywania sonaru.
W miarę zbliżania się nietoperzy zwiększają częstotliwość swoich wezwań, aby namalować bardziej szczegółowy obraz swojej ofiary. Zespół Corcorana wysunął hipotezę, że ćmy słuchają tej częstotliwości wraz z surową ilością wezwań nietoperzy, aby określić, kiedy grozi im atak.
Aby przetestować ten pomysł, przymocował małe ćmy do ćm, aby nagrać dokładnie dźwięki, które słyszeli, gdy zostały zaatakowane przez nietoperze. Stacjonował także mikrofony kilka stóp dalej. Mikrofony w pobliżu ćm słyszały nieco inny profil dźwiękowy zbliżających się nietoperzy. Następnie zagrał każdy z tych dźwięków w zupełnie innej grupie ćm, aby zobaczyć ich reakcje.
Ćmy, które usłyszały nagrania, zaczęły emitować własne dźwięki ultradźwiękowe dopiero wtedy, gdy badacze odtworzyli dźwięki faktycznie zagrażające ćmom - a nie dźwięki słyszalne przez ćmy kilka metrów od zagrożonego. Analizując dwie zmienne akustyczne (objętość i częstotliwość), ćmy mogły skutecznie rozróżnić między nimi.
Ćmy klikają „tylko wtedy, gdy mogą z przekonaniem stwierdzić, że zostaną zaatakowane”, mówi Corcoran. Ma to sens, ponieważ umiejętność dokładnego określenia, kiedy są w niebezpieczeństwie, jest szczególnie istotna dla tego gatunku moli tygrysich - w przeciwieństwie do innych toksycznych gatunków, te dobrze smakują nietoperzom.
