Акустическая коммуникация насекомых

Проводятся на кафедре с шестидесятых годов XX века. Профессор Р.Д. Жантиев, многие годы заведовавший кафедрой, по праву считается одним из ведущих в мире специалистов по биоакустике насекомых. Созданная им лаборатория остается ведущим подразделением, работающим в этой области в нашей стране, а работающие на кафедре специалисты по биоакустике активно изучают акустическую коммуникацию различных групп насекомых.

Акустическая коммуникация широко распространена в классе насекомых, однако видов, издающих именно звуки, среди них не так уж много. Подавляющее большинство насекомых издает вибрационные сигналы, распространяющиеся не в воздушной среде, а в твердом субстрате. К их числу относятся веснянки (Plecoptera), некоторые прямокрылые (Orthoptera), мелкие цикадовые, листоблошки и белокрылки (Homoptera: Auchenorrhyncha, Psyllinea и Aleyrodinea), клопы (Heteroptera), сетчатокрылые (Neuroptera), ряд жуков (Coleoptera), двукрылых (Diptera) и многие другие.

Межвидовые различия в структуре сигналов, издаваемых самцом для привлечения самки, представляют собой основной прекопуляционный репродуктивный барьер. Поэтому, разделяя близкие формы по сигналам, мы разграничиваем биологические виды, исходя из критерия их репродуктивной изоляции. Это позволяет использовать акустические признаки в систематике для различения криптических видов и выяснения таксономического статуса сомнительных форм видового ранга.

Для регистрации слабых вибрационных сигналов мелких насекомых на кафедре разработана до сих пор не имеющая аналогов в мире портативная высокочувствительная установка. В отличие от зарубежных аналогов она позволяет производить запись в полевых условиях – на биостанции, в палатке и даже непосредственно в природе. За счет этого нам удается сохранять лидирующие позиции в широкомасштабных таксономических исследованиях с применением акустических признаков и в других «полевых» направлениях виброакустики. В настоящее время в фонотеке кафедры имеются записи вибрационных сигналов более 500 видов цикадовых, листоблошек, прямокрылых и представителей ряда других групп насекомых с территории России и сопредельных стран.

Установка для записи вибрационных сигналов насекомых в полевых условиях
Регистрация сигналов Cicadellidae в природе

Этот эксперимент позволил показать, что вибрационные сигналы насекомых размером 3—5 мм могут распространяться на расстояние до нескольких десятков сантиметров не только по листьям и стеблям, но и в почве через общую корневую систему. Стрелками показан путь распространения колебаний от поющих особей к вибродатчику.

Высокочастотные колебания сильнее затухают в твердом субстрате, поэтому, в отличие от звуков прямокрылых и певчих цикад, вибрационные сигналы имеют низкую частоту – обычно, до 3-5 кГц. Кроме того, они нередко отличаются весьма сложной структурой и звучат непривычно для человеческого уха. На записях представлены призывные сигналы нескольких видов мелких цикадовых.

Dictyophara-europaea
Dictyophara europaea (Dictyopharidae)
Hecalus-lineatus
Hecalus lineatus (Cicadellidae)
Eupteryx cyclops (Cicadellidae)
Kelisia ribautie (Delphacida)

Руководитель направления
д.б.н. О.С. Корсуновская
Основные исполнители
  • А.А. Бенедиктов
  • д.б.н. Д.Ю. Тишечкин

Фото © Д.Ю. Тишечкин