В тихом саду гусеница жует листья. Через мгновение она замирает — сзади приближается оса. Гусеницы табачного бражника способны чувствовать хищников, хотя у них нет ушей. Группа биологов и инженеров выясняет, как работает их сенсорная система. Предполагается, что насекомые слышат с помощью крошечных волосков на теле. Понимание этого механизма может вдохновить на создание новых микрофонных технологий.
Поскольку волоски очень чувствительны, изучение проходило в безэховой камере — одном из самых тихих мест в мире. Она блокирует внешние звуки и вибрации благодаря стальным пружинам, изолирующим пространство от земли.
В камере ученые исследовали реакцию гусениц на вибрации. Насекомое помещали на платформу и подавали сигналы разной интенсивности, фиксируя колебания акселерометром. Гусеницы подпрыгивали или дергались в ответ на раздражители. Был определен пороговый уровень: при слабых вибрациях реакции не было.
Затем исследователи заменили стимул на звуки, распространяющиеся по воздуху. Чтобы исключить влияние вибраций платформы, ученые сравнили колебания в двух сценариях. Оказалось, гусеницы реагировали на звук даже ниже порога чувствительности к прямым вибрациям. Это подтвердило: они слышат звуки через воздух.
Осталось найти их «уши». У большинства насекомых есть структуры, похожие на барабанные перепонки, но у гусениц их нет. Под микроскопом биологи обнаружили характерные волоски на теле. В следующем эксперименте они удаляли волоски (иногда все, иногда выборочно) и сравнивали реакцию на звук. Результат оказался показательным: защитные реакции резко снижались на разных частотах в зависимости от того, какие именно волоски были удалены. Исследование еще не опубликовано, но оно приближает к разгадке слуховой системы насекомых.
Ранее исследование ученых объяснило пищевые привычки гусениц