Эксперименты показали наличие у комаров способности проводить спектральный анализ поступающих акустических сигналов. Исследование коллектива ученых из Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН и Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН установило, что звуки с частотой в диапазоне 140-200 Гц способны отпугнуть самцов кровососущих комаров. До этих исследований было известно, что самцы комаров привлекаются акустическими сигналами, сходными со звуками полета самок. Разнонаправленные реакции в зависимости от частоты могут свидетельствовать о том, что слух самцов комаров обеспечивает не только репродуктивную функцию, но и защитное поведение. Статья с результатами исследования опубликована в журнале «Энтомологическое обозрение».
Процесс размножения большинства видов кровососущих комаров происходит в полете. Органы слуха дают возможность комару находить самку: самцы летят на звук, издаваемый крыльями самок, основная частота которого лежит в пределах 280-320 Гц. «Уши» комара — это перистые антенны, в основании которых находятся джонстоновы органы, где содержится несколько десятков тысяч рецепторов, разбитых на группы и настроенных на восприятие разных частот. Именно этими антеннами самцы комаров улавливают колебания воздуха от крыльев самки и устремляются к их источнику.
Стимуляция звуком роя комаров-звонцов (Chironomidae)
Ученые поставили перед собой задачу: изучить, каким образом меняется поведение комаров в зависимости от частоты поступающего акустического сигнала. Для эксперимента в лесу, т.е. в естественной среде обитания комаров, поставили акустический излучатель (динамик), который издавал звук, имитирующий полет самки и тем самым привлекал самцов комаров. Самцы собирались над динамиком в рой, принимая излучатель звука за скопление самок. Когда в контролируемой области набиралось достаточно комаров, в направлении образовавшегося скопления при помощи второго, тестового, динамика подавался акустический сигнал, частота и громкость которого изменялась.
Установка, на которой изучают влияние звуковых волн на комаров в полевых условиях
Исследователи обратили внимание, что как только частота подаваемого звука приходила в границы 140-200 Гц, большинство особей комаров начинали интенсивно разлетаться из контролируемой области над привлекающим динамиком. При этом направления разлета насекомых напоминали веер: основное направление их разлета — вверх, вбок и назад по отношению к направлению источника звука. Подобная реакция оказалась присуща не только кровососущим комарам-пискунам (Culicidae), но и безвредным для человека комарам-звонцам (Chironomidae).
«Мы предполагаем, что такая реакция комаров на звуки исследуемых нами частот — это, прежде всего, защита от возможного нападения летающих насекомых-хищников, — комментирует один из авторов работы, доктор биологических наук, ведущий сотрудник лаборатории обработки сенсорной информации ИППИ РАН Дмитрий Лапшин. — В природе для комаров представляют опасность мелкие хищные насекомые — ктыри, стрекозы, мокрецы. А для комара самая лучшая стратегия — максимально быстро покинуть «зону поражения» — то есть улететь перпендикулярно предполагаемому направлению движения нападающего хищника. То, что мы наблюдали в наших экспериментах, вполне соответствует этому предположению».