飛蛾使用聲納干擾防禦來抵禦捕獵蝙蝠

某些種類的飛蛾可能已經進化出一種防禦性的超聲波咔噠聲技術,可以暫時擾亂蝙蝠的回聲定位訊號

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一種擁有薄如蟬翼翅膀的昆蟲可能攜帶與一些軍用重型戰艦非常相似的防禦技術。

一項發現表明,某種虎蛾可以干擾回聲定位蝙蝠的聲納以避免被吃掉,這似乎是“自然界中聲納干擾的第一個確鑿證據”,維克森林大學生物學博士生 Aaron Corcoran 說道,他是今天出版的科學雜誌上報告這一發現的論文的主要作者。“這表明蝙蝠與飛蛾之間的進化軍備競賽達到了一個新的升級水平。”

在 Corcoran 的研究之前,科學家們一直困惑於為什麼某些種類的虎蛾會發出聲音。一些人推測飛蛾用它來驚嚇蝙蝠。有些人指出它可能干擾蝙蝠的回聲定位。然而,普遍的共識傾向於第三種假設:咔噠聲的功能是警告捕食者不要吃發出咔噠聲的獵物,因為它有毒,或者至少是假裝有毒。

為了驗證這些假設,Corcoran 和他的團隊將虎蛾 Bertholdia trigona 與棕蝠 Eptesicus fuscus 進行了對抗,這是一場經常在日落後從中美洲到科羅拉多州進行的戰鬥。高速紅外攝像機和超聲波麥克風連續九個晚上記錄了這一過程。

排除過程開始了。如果飛蛾的咔噠聲起到驚嚇作用,之前的研究表明蝙蝠應該在兩三天內對這種聲音產生耐受性。“但那不是我們發現的,”Corcoran 說,他解釋了蝙蝠即使在研究的最後幾個晚上也未能成功捕獲發出咔噠聲的獵物。

毒性警告理論呢?如果真是這樣,根據 Corcoran 的說法,蝙蝠會覺得飛蛾不可口,或者,如果它們確實美味,它們會很快意識到自己被騙了。無論哪種方式,蝙蝠都應該開始忽略飛蛾獨特的超聲波咔噠聲。此外,當提供不具備咔噠聲能力的 B. trigona 時,蝙蝠欣然享用,並且一再回來覓食。這種吸引力也適用於發出咔噠聲的 B. trigona:儘管捕食者只有大約 20% 的時間能接觸到獵物,但它們仍然堅持不懈。蝙蝠對一組沉默的飛蛾發起的成功攻擊實際上是前者的四倍。

Corcoran 指出,這些發現“僅與干擾假設相符”。“但最明顯的證據是在蝙蝠的回聲定位序列中。”

Corcoran 解釋說,通常,蝙蝠的攻擊開始於相對斷斷續續的聲音。然後,隨著蝙蝠越來越接近飛蛾,聲音訊率會增加——高達每秒 200 次叫聲——“這樣它就能在關鍵時刻知道飛蛾在哪裡”。但他的研究表明,就在蝙蝠提高咔噠聲頻率時,飛蛾“全速開啟聲音產生”,以每秒高達 4,500 次的速度咔噠作響。飛蛾的這種劇烈的咔噠聲逆轉了蝙蝠的模式——蝙蝠聲納的頻率在接近獵物時反而降低,而不是增加,這表明它失去了目標。

研究人員仍然不清楚飛蛾防禦策略背後的生物學機制。“最有可能的是,飛蛾的咔噠聲正在擾亂蝙蝠神經系統對回聲返回時間的處理,”Corcoran 說。蝙蝠根據發出叫聲和聽到回聲之間的時間延遲來判斷飛蛾的距離。他解釋說,蝙蝠視覺的這種“模糊”可能“足以確保飛蛾的安全”。

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