ИСТИНА

Основной задачей биоакустики насекомых всегда было изучение акустических сигналов как таковых и их описание при помощи осциллограмм, сонограмм или другими методами. В связи с этим на практике главной целью было получение качественной, "чистой" записи, не содержащей посторонних шумов. В то же время, в естественной обстановке насекомые вынуждены выделять полезный сигнал из фона помех, вызываемых как абиотическими, так и биотическими факторами. К числу первых относятся, главным образом, ветер и осадки, к числу вторых – обитающие в том же биотопе акустически активные гетеро- и конспецифические особи. Кроме того, большинство насекомых использует для коммуникации не звуковые, а вибрационные сигналы, распространяющиеся через твердый субстрат. Вибрационные помехи во многом отличаются от звуковых, однако, поскольку в настоящее время используемая за рубежом высокочувствительная виброрегистрирующая аппаратура предназначена исключительно для работы в лабораторных условиях, изучение шумов, возникающих в твердом субстрате (например, в стеблях и листьях растений под действием ветра) до сих пор практически не проводилось. Кроме того, при прохождении через субстрат колебания претерпевают значительные частотные искажения, характер которых определяется физическими свойствами конкретной акустической среды (например, листа или побега, на котором поет насекомое), что также оказывает существенное влияние на вибрационную коммуникацию. Целью данного проекта является комплексное изучение помех различных типов, возникающих в каналах акустической связи насекомых под действием как биотических так и абиотических факторов, и их влияния на звуковую и вибрационную коммуникацию. При этом основное внимание сосредоточено на исследовании вибрационных сигналов, распространяющихся в твердом субстрате.

Проведено изучение помех, возникающих в каналах акустической связи насекомых под действием биотических и абиотических факторов, и их влияния на звуковую и вибрационную коммуникацию на примере саранчовых, издающих звуки, и равнокрылых (цикадовых, листоблошек), средой для сигналов которых является твердый субстрат. Ранее мы показали, что для насекомых, использующих звуковую коммуникацию, наиболее значимыми помехами являются сигналы симпатрических видов. В связи с этим у них наблюдается разделение каналов связи (акустических ниш) за счет различий в структуре сигналов и/или в периоде повторения их ритмических элементов. В ходе исследований по данному проекту было показано, что при высокой акустической активности пение одного вида может создавать помехи для другого, даже если их сигналы различаются по временному паттерну, т.е. занимают разные акустические ниши. Предполагалось, что, в отличие от звуков, радиус распространения вибрационных сигналов насекомых ограничивается лишь одним растением или его частью. Нам удалось в естественных условиях экспериментально доказать возможность передачи вибрационных сигналов с растения на растение при контакте как надземных, так и подземных частей. За счет этого особи, находящиеся на разных стеблях, могут воспринимать сигналы друг друга. Таким образом, трофическая связь с разными видами растений у симпатрических видов равнокрылых не обеспечивает их акустической изоляции. У цикадовых и листоблошек наблюдаются те же закономерности разделения каналов связи, что и у прямокрылых: сигналы симпатрических видов различаются по амплитудно-временному паттерну и/или по частоте повторения ритмических элементов. Если сигналы имеют узкополосный линейчатый частотный спектр, разделение акустических ниш может происходить также по несущей частоте или по рисунку частотных модуляций. Виды, издающие сходные сигналы и имеющие одинаковые экологические требования, не способны существовать совместно: несмотря на формальное перекрывание ареалов, в каждой конкретной точке встречается лишь один из видов-конкурентов. Самцы некоторых Cicadellidae в ответ на призыв конспецифического самца издают продолжительные сигналы, не предпринимая при этом попыток нападения на соперника. Эти сигналы практически полностью заглушают призыв; т.о. они, вероятно, служат для создания акустических помех. Вибрационный шумовой фон в природных условиях принципиально отличается от звукового. Ветер и осадки могут быть источниками высокоамплитудных шумов, занимающих диапазон до 3-4 кГц и полностью заглушающих вибрационные сигналы мелких насекомых. В связи с этим при ветре цикадовые и листоблошки поют только в периоды между его порывами, «вставляя» свои сигналы в паузы между помехами. Тональные сигналы лучше выделяются на фоне помех по сравнению с шумовыми за счет концентрации энергии в узкой полосе частот. С другой стороны, при совпадении основной частоты тонального сигнала с минимумом частотной характеристики субстрата его энергия будет поглощена почти полностью, поэтому тональные сигналы не дают однозначных преимуществ при вибрационной коммуникации. Особи разных видов, находящиеся на одном или соседних стеблях, обычно поют в паузах между гетероспецифическими сигналами, т. е. реагируют на них так же, как на помехи, вызываемые ветром. Низкоамплитудные колебания, сопровождающие механическую активность насекомых, не способны оказать существенного влияния на вибрационную коммуникацию.