平和に 夏の庭では、毛虫が枝にしがみつき、静かに葉を食べています。しばらくするとフリーズします。危険を察知し、間に合うようにします。パイクは後ろから近づき、獲物を特定します。

タバコツノ虫には耳がないように見えますが、スズメバチなどの捕食者を感知することができます。毛虫はどうやって荷車が近づいていることを知るのでしょうか?

科学者はこの昆虫の感覚がどのように機能するかを完全には理解していませんが、私たちは生物学者と技術者のチームであり、それを解明したいと考えています。私たちの進行中の研究は、タバコのツノ虫が 非常に敏感な小さな毛を使って音を聞きます 彼らの体の中で。

この生物が環境を認識し、相互作用することを可能にする複雑な生物学的メカニズムを理解することは、自然界の謎の 1 つを解決するのに役立ちます。また、科学者が新しくて安価なマイク技術を設計するのにも役立つ可能性がある。

ツノムシの毛は非常に敏感なので、私たちは完全に沈黙してそれらを研究しなければなりません。そして、人の完全な沈黙よりも聞くことを学ぶのに最適な場所はありません 電波暗室?

電波暗室で何が起こっているのか

電波暗室の外で起こっていることは、電波暗室の外側に留まります。電波暗室は注意深く構築されているからです。無響室は世界で最も静かな場所の 1 つです。不要な音を遮断するように特別に設計されています。重いスチール製のスプリングが「フローティング」カメラをサポートし、地面に触れません。この分離により、空間は振動や外部ノイズから隔離されます。

このような部屋で、私たちは振動に対する線虫の反応を研究しました。 1 年間毎日、プラットフォームにワームを設置し、さまざまな強度の振動をプラットフォームに送りました。

ワームが座っていたプラットフォームを通過する正確な動きと振動を測定するために、と呼ばれる装置を使用しました。 加速度計。振動に反応して、毛虫が飛び跳ねるのが時々見られました。場合によっては、震えたり、物理的な力で震えたりすることさえありました。

観察を通じて、ワームが振動に反応しなくなる特定のしきい値を特定しました。これより弱い振動ではワームは目に見えて反応しません。

この一貫したパターンに気づいた後、私たちは電波暗室内でさらに多くの虫をテストすることにしましたが、今回は刺激として空気伝播騒音を使用しました。ここでの考えは、線虫が振動よりも音に敏感であれば、おそらく振動とは関係なく空気伝播音を聞くだろう、というものでした。

音 振動またはエネルギーの形態として広義に定義される それは聞こえる、つまり耳で聞くことができます。しかし、ここに落とし穴があります。音は物体を振動させる原因にもなります。ワームがプラットフォームを通じて音の振動を感知しているだけではないことを確認するために、加速度計を使用してプラットフォームが音から感じる振動も測定しました。私たちの目的は、空気伝播音が刺激として使用された場合と直接振動が刺激として使用された場合の 2 つの異なるシナリオでプラットフォームの振動を比較することでした。

今回は、キャタピラが直接振動に対する反応閾値を下回る音にも反応していることに気づきました。この発見は、彼らが空気の音を聞くことができることを示しました。

イモムシの「耳」を見つける

では、彼らの「耳」はどこにあるのでしょうか？というか、「彼らの耳は何ですか？」

サウンドを聞くには 2 つの方法があります。 音波の圧力 そして音波を構成する粒子の速度から。

科学者たちは長い間、次のような意見に耳を傾けてきました。 鼓膜器官。ほとんどの哺乳類の鼓膜は、音波の圧力に反応して振動する膜です。その振動により、骨構造も近くに移動します。