• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Świerszcze wyśpiewują swoje zalety

    09.07.2012. 17:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Poszukiwanie tego kogoś szczególnego, aby stał się partnerem, opiera się najczęściej na wychwalaniu swoich predyspozycji. Ptaki, tak jak pawie, mogą prezentować swoje upierzenie, a inny gatunek może pochwalić się swoim nowym, luksusowym wozem, aby zainteresować partnerkę. W toku nowych badań przeprowadzonych przez międzynarodowy zespół naukowców, pracujący pod kierunkiem Uniwersytetu w Bristolu, Wlk. Brytania, odkryto, że samce świerszczy stosują podobną taktykę wabienia partnerek za pomocą śpiewu. Badania, których wyniki zostały zaprezentowane w czasopiśmie PNAS, zostały dofinansowane z grantu Działania Marie Curie Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

    Odgłosy świerszczy w czasie letnich nocy to wręcz norma. Samce świerszczy zasadniczo zachwalają się przed partnerkami za pomocą długich i powtarzających się śpiewów. Składają skrzydełka razem i wprawiają je w drgania rezonansowe, wytwarzając głośny i intensywny dźwięk. Dźwięk ten umożliwia samicy świerszcza nie tylko zlokalizowanie samca, ale również rozpoznanie jego predyspozycji jako partnera na podstawie wydawanego przez niego odgłosu.

    Naukowcy są przekonani, że samice świerszczy zwykle preferują większych samców jako partnerów, gdyż są lepsi w znajdowaniu i wykorzystywaniu zasobów. A odzwierciedla to odgłos wydawany przez samca. Większe samce wydają niskie odgłosy, a mniejsze wysokie. Aby rozpoznać wielkość samca, samica musi więc słuchać jego odgłosów - których, jak sądzili naukowcy, nie można podrobić. Byli o tym przekonani do momentu odkrycia, ze gatunki z podrodziny Oecanthinae - małe, niemal przezroczyste i niezwykle oryginalne organizmy są w stanie zmieniać wysokość śpiewu wraz z temperaturą. Jeden z gatunków, Oecanthus henryi, śpiewa wysokim i piskliwym tonem o częstotliwości 3,6 kiloherca (kHz) w temperaturze 27 stopni Celsjusza i głębokim basem o częstotliwości 2,3 kHz w temperaturze 18 stopni Celsjusza. Aczkolwiek nikt tak naprawdę nie wiedział, jak im się to udaje, ani nawet, jak to robią. W toku ostatnich badań udało się to odkryć.

    Naukowcy zbadali tę ciekawą biomechanikę za pomocą zaawansowanej techniki zwanej mikroskanowaniem dopplerowską wibrometrią laserową, która potrafi wychwytywać maleńkie wibracje. Technika jest na tyle czuła, że może wykryć ruch mniejszy od atomowej długości wiązania. Skrzydełka gatunków z podrodziny Oecanthinae wibrowały w większym zakresie, niemniej naukowcy odkryli, że schemat drgań był niezwykły. Drgało całe skrzydełko a nie tylko jego niewielka część, a zamiast jednej szczytowej wartości drgania bliskiej częstotliwości śpiewu, zaobserwowano dwie połączone.

    Autorka naczelna, dr Natasha Mhatre z Wydziału Nauk Biologicznych Uniwersytetu w Bristolu powiedziała: "Niezwykły, długi kształt ich skrzydeł zawsze nas intrygował. Dzięki wykorzystaniu metody zwanej modelowaniem za pomocą elementów skończonych, zapożyczonej z inżynierii, byliśmy w stanie wykazać, że ta geometria ma tutaj kluczowe znaczenie. Kiedy skrzydła przechodzą z krótkich w długie, różne tryby drgań zaczynają się do siebie zbliżać pod względem częstotliwości i amplitudy, łącząc się ze sobą".

    Naukowcy odkryli, że częstotliwość śpiewu nie jest już powiązana z wielkością, tylko z szybkością z jaką gatunki Oecanthinae są w stanie poruszać skrzydełkami. A ponieważ są zimnokrwiste, ich aktywność pozostaje pod wpływem temperatury. Zatem kiedy wzrasta temperatura, są bardziej żwawe i wydają szybsze odgłosy w wyższej częstotliwości.

    "Czasami zrozumienie, jak coś działa ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia, dlaczego w ten właśnie sposób działa" - stwierdza dr Mhatre. "Poznanie mechaniki prowadzi do poznania ewolucji śpiewu gatunków Oecanthinae. Analizując mechanikę wykazaliśmy, że zmienna częstotliwość śpiewu jest produktem ubocznym rosnącej siły śpiewu, a nie cechą pożądaną samą w sobie".

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Rezonans – zjawisko fizyczne zachodzące dla drgań wymuszonych, objawiające się wzrostem amplitudy drgań układu drgającego dla określonych częstotliwości drgań wymuszających. Częstotliwości dla których drgania mają największą amplitudę nazywa się częstotliwością rezonansową. Dla tych częstotliwości, nawet małe okresowe siły wymuszające mogą wytwarzać drgania o znacznej amplitudzie. Wiele systemów ma wiele odrębnych częstotliwości rezonansowych. Rezonans akustyczny – zjawisko rezonansu zachodzące dla fal dźwiękowych, polegające na pobieraniu energii fal akustycznych przez układ akustyczny ze źródła drgań o częstotliwościach równych lub zbliżonych do częstotliwości drgań własnych układu. W wyniku czego dochodzi do generowania, wzmacniania lub filtrowania drgań o tych częstotliwościach. Wysokość dźwięku. Ciała drgające wykonują więcej lub mniej drgań na sekundę, zależnie od rodzaju materiału i od wymiarów fizycznych. Struna (lub płytka) krótka i cienka (struny w skrzypcach, górne struny fortepianu, dzwonki itp.) wykonuje tysiące drgań na sekundę i wydaje dźwięk wysoki. Natomiast struna (lub płyta) gruba i długa (struny kontrabasu, basowe struny fortepianu itp.) wykazuje kilkadziesiąt drgań na sekundę, wydając dźwięk niski. A więc wysokość dźwięku zależna jest od ilości drgań na sekundę: im większa częstotliwość drgań, tym wyższy jest dźwięk i przeciwnie - im mniejsza częstotliwość drgań, tym dźwięk jest niższy. Dla przykładu podajemy częstotliwość drgań wszystkich dźwięków a na fortepianie, strojonych według obowiązującego obecnie stroju (a=440 drgań na sekundę):

    Częstotliwość (częstość) – wielkość fizyczna określająca liczbę cykli zjawiska okresowego występujących w jednostce czasu. W układzie SI jednostką częstotliwości jest herc (Hz). Częstotliwość 1 herca odpowiada występowaniu jednego zdarzenia (cyklu) w ciągu 1 sekundy. Najczęściej rozważa się częstotliwość w ruchu obrotowym, częstotliwość drgań, napięcia, fali. Breviceps – rodzaj płazów bezogonowych z rodziny Brevicipitidae, obejmujący gatunki występujące w wschodniej i południowej Afryce. Zamieszkują jałowe, wyschnięte półpustynie. Płazy z tego rodzaju charakteryzują się krótką głową i krępym tułowiem. Na powierzchni ziemi pojawiają się tylko podczas gwałtownych, tropikalnych ulew. Samce są znacznie mniejsze od samic i mają tak krótkie kończyny w stosunku do swojej wielkości że nie są w stanie trzymać samicy w pozycji ampleksus. Dlatego wydzielają specjalny klej który utrzymuje samca na samicy podczas kopulacji. Samce wydają głośne, beczące, słyszalne z dużej odległości odgłosy, przywołujące samice. Kuliste jaja składane są w podziemnych komorach. Młode wylegają się bezpośrednio z jaj nie przechodząc metamorfozy.

    Częstotliwość radiowa (ang. Radio frequency, RF) - częstotliwość drgań elektromagnetycznych stosowanych w szeroko rozumianej radiotechnice. W zakres częstotliwości radiowych wchodzą drgania o zakresie od 3 kHz do 300 GHz. Generator kwarcowy - układ z rodziny generatorów LC pozwalający na osiągnięcie dużej stałości częstotliwościowej. Stosowany jest tam rezonator kwarcowy, który dla częstotliwości pomiędzy częstotliwością równoległą a szeregową wykazuje właściwości indukcyjne i może być stosowany w układzie jako element indukcyjny. Generatory w których częstotliwość generowanego przebiegu jest stabilizowana za pomocą rezonatora mają zwykle bardzo mały zakres przestrajania. Przestrajanie wykonywane jest dołączając do rezonatora kwarcowego szeregowo lub równolegle kondensatory o małej pojemności. Zastosowanie rezonatorów kwarcowych zapewnia bardzo dużą dobroć obwodu rezonansowego.

    Szmer - zjawisko akustyczne wywołane przez nieregularne drgania dźwięku, obejmujące wszelkie odgłosy o nieokreślonej wysokości (huk, trzask, szum). Szmerami są również odgłosy niektórych instrumentów perkusyjnych, np. bębna, trójkąta, gongu, kastanietów itp. Odgłosy wydawane przez te instrumenty nazywa się nieraz potocznie dźwiękami, co z punktu widzenia akustyki jest błędne. NIRS (z ang. near infrared spectroscopy) - technika wizualizacji aktywności mózgu, polegająca na przepuszczeniu promieni lasera przez czaszkę. Lasery te są bardzo słabe, jednak pracują z częstotliwością fali świetlnej (bliskiej podczerwieni), dla której czaszka jest przeźroczysta. Krew zawierająca tlen absorbuje inne częstotliwości fal świetlnych niż krew, w której tlen został już pochłonięty. Stąd obserwując ilość światła o różnych częstotliwościach odbijającą się od mózgu naukowcy mogą śledzić przepływ krwi.

    Prawo Chladniego – prawo charakteryzujące zależność między częstotliwością drgań ciała o symetrii osiowej a ilością węzłów powstających na jego powierzchni, jeżeli ciało to umocowane jest centralnie. Wyraża je wzór

    Dudnienie – okresowe zmiany amplitudy drgania wypadkowego powstałego ze złożenia dwóch drgań o zbliżonych częstotliwościach. Dudnienia obserwuje się dla wszystkich rodzajów drgań, w tym i wywołanych falami.

    Częstotliwościomierz - rodzaj przyrządu pomiarowego, który służy do pomiaru częstotliwości drgań elektromagnetycznych lub sprężystych. W budowie częstotliwościomierza wykorzystane są mechaniczne bądź elektryczne układy rezonansowe, które dostraja się do mierzonej aktualnie częstotliwości. Mówi się, że dźwięk ma brakującą częstotliwość podstawową, gdy jego nadtony (tony składowe górne) sugerują istnienie częstotliwości podstawowej, ale dźwięk jej samej nie zawiera.

    Pistonfon – (często zawyczajowo nazywany "Pistofonem"). Nazwa pochodzi od angielskiego słowa tłok - piston. Urządzenie wytwarzające w sposób mechaniczny za pomocą tłoka ton (najczęściej o częstotliwości 250 Hz) o stałym poziomie dźwięku, a dokładniej ciśnienia akustycznego (najczęściej 124dB). Służy do kalibracji mierników poziomu dźwięku SLM. Częstotliwość lustrzana - w odbiorniku superheterodynowym częstotliwość sygnału wejściowego fl różniąca się od częstotliwości heterodyny fh tyle samo, co częstotliwość odbieranego sygnału fs (o częstotliwość pośrednią fp), ale w przeciwną stronę - zwykle większa od częstotliwości heterodyny: fl=fh+fp, fs=fh-fp.

    Dodano: 09.07.2012. 17:37  


    Najnowsze