2017. szeptember 24. vasárnap
Gellért, Mercédesz
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Szöcskék emlősszerű „fülekkel” - 2012-11-27 08:35:34 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Szöcskék emlősszerű „fülekkel”

Számos rovar hangokkal is kommunikál. Közülük talán legismertebbek az egyenesszárnyúak, elég, ha csak egy nyáresti tücsökkoncertre gondolunk. Ám ezek a rovarok még szolgálhatnak meglepetéssel, főleg ami a hallásukat illeti. Egy véletlen felfedezésből derült ki, hogy egyes szöcskék olyan halló rendszerrel rendelkeznek, ami működését tekintve hasonló az emlősökéhez, és ami az ultrahangok érzékelése révén az életüket mentheti meg.

A rovaroknál többféle szervvel is érzékelhetik a levegőben terjedő rezgéseket. Az egyenesszárnyúak hallószervei az ún. tympanalis szervek. A fürge szöcskék alcsaládjának (Tettigoniidae) mindkét első lábán két-két dobhártya található. Ezek a gerincesekéhez hasonlóan hanghullámok hatására rezegnek. A dobhártyák nem kapcsolódnak közvetlenül a mechanoreceptorokhoz, és mostanáig ismeretlen volt, hogy hogyan jutnak el a hanghullámok az érzéksejtekhez.

Fernando Montealegre-Z, a Lincoln Egyetem kutatója és kollégái a dél-amerikai esőerdőkben élő Copiphora gorgonensis fürge szöcske fajt vizsgálták. Az állat dobhártyájának rezgéseit mérték lézer Doppler vibrométerrel, amikor apró rezgéseket vettek észre a merev kutikulán, a membrán mögött. Felnyitották a láb a membrán mögötti részét, és ekkor váratlanul felrobbant egy nagynyomású folyadékkal telt hólyag.

A folyadék elemzése megerősítette, hogy az nem a rovar keringési rendszeréhez tartozik. Arra következtetettek, hogy a hangérzékelésben van szerepe, és az emlősök csigájához (cochlea) hasonlóan működik. „Hallóvezikulumnak” nevezték el. Ez a szerv végzi az akusztikus energia (vagyis hanghullámok) átalakítását mechanikai, hidraulikus és elektrokémiai energiává, és így jut el a jel a mechanoreceptorokhoz. Az emlősök esetében a csigában lévő folyadékban keltett hullám ingerli a Corti-féle szerv érzéksejtjeit. Az csiga analizálja is a hangok frekvenciáját. A kutatók által felfedezett struktúra is ugyanezt a feladatot látja el. Széles tartományban tudja megkülönböztetni a frekvenciákat. Lévén mindössze 600 mikrométer széles, ez a legkisebb ilyen típusú hallószerv a természetben.

Lézer Doppler vibrométer és micro-CT segítségével a kutatók azt is kiderítették, hogy a levegőben terjedő rezgéseket tympanalis emelőrendszer közvetíti a hallóvezikulumig. Ez egy, mechanikai emelőkből álló rendszer, egyfajta mikroszkopikus mérleghinta, amit a dobhártyája alkot Egyik oldalról a levegővel, másik oldalról a folyadékkal érintkezik. Analóg az emlősök hallócsontocskáival (ossiculumok). Ezek a bizonyos koponyacsontokból kialakult kis csontok vezetik a rezgéseket a dobhártyától a csigáig, ami hullámot kelt annak folyadékában.

A csoport később négy rokon fürge szöcske fajban is talált a C. gorgonensise-hez hasonló struktúrákat. A fürge szöcskék hallási rendszere az évmilliók során úgy fejlődött, hogy az emlősökéhez igen hasonló mechanizmusokat fejlesztett ki, de ezeket a feladatokat teljesen más szervek végzik. „Ez a hallószervek konvergens evolúciójának egy meglepő példája nagyon távoli rokon fajok közt,” mondta Hannah ter Hofstede, a Cambridge Egyetem kutatója
.
A fürge szöcskék hallása azonban nemcsak ebből a szempontból érdekes. A C. gorgonensis mérsékelten ultraszonikus (23 kHz) hangot használ. Ehhez képest a többi vizsgált faj akár 150 kHz-es ultrahangok kibocsátására is képes, és közülük az egyikről úgy vélik, hogy akár 190 kHz frekvenciájú hangot is tud érzékelni. Összehasonlításképpen az emberek 16 Hz és 20 kHz közötti hangtartományt képesek érzékelni, a kutyák által érzékelhető maximális frekvencia pedig körülbelül 60 kHz.

A legtöbb rovarnak hívóhangja emberek számára is hallható. Sokuk a hívások időzítése alapján ismeri fel fajtársai hangjait, és nincs szükségük a magasabb frekvenciájú hangok finomskálájú felbontására. A fürge szöcskék nagyon változatos frekvenciájú hívásokat hallathatnak, melyek közül sok ultrahang. Egy trópusi esőerdei közösségben számos különböző fürge szöcske faj lehet, mely közel egy időben zendít rá. Ami azonban még fontosabb, a fürge szöcskék érzékelhetik a rájuk vadászó denevérek echolokációs hangjait, és el tudják azt különíteni saját fajtársaik énekétől. Tehát az esőerdei hangzavarban az ilyen kifinomult hallás életmentő lehet, és szelekciós előny is.

Dr Montealegre-Z azt tervezi, hogy a 130-150 kHz-es hangokat használó Arachnoscelis nemzetség tagjainak vizsgálatával folytatja a kutatást. Arra a kérdésre keresi a választ, hogyan képesek a fürge szöcskék nagy távolságból meghallani fajtársaik nagy frekvenciájú hangját. Az ilyen frekvenciájú hangok ugyanis esőerdei környezetben nem terjednek messzire, mivel jelentős csillapítást szenvednek. Ezek az állatok mégis meghallják egymást igen nagy távolságból is. A kutatók azt feltételezik, hogy ez a nagy érzékenység legalább részben az hallóvezikulumnak köszönhető.

Ezek az eredmények nemcsak a rovarok hallásáról alkotott nézetünket változtatják meg, hanem ultraszenzitív akusztikus érzékelők tervezését is inspirálhatják.

A kutatás a
Science folyóiratban jelent meg.

Forrás:
PhysOrg, New Scientist
, University of Bristol, Kép 

2012. november 27.

Duleba Mónika
Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 4, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés