Древнейший ультразвук: ученые восстановили звуки кузнечиков юрского периода

Исследователи восстановили звуки, которые издавали кузнечики в юрском периоде, и обнаружили один из самых древних примеров генерации ультразвука. Работа позволила определить частотный диапазон стрекотания насекомых, живших 165 миллионов лет назад, но точный ритм их песен остается расчетным параметром.

Фото: Pravda.Ru by Дмитрий Белов is licensed under Все права защищены

Коричневый кузнечик на коре

В основе исследования лежат 20 окаменелостей девяти видов вымерших кузнечиков из формации Цзюлуншань в Китае. Поскольку звуки у этих насекомых возникают при трении хитиновых частей крыльев, которые хорошо сохраняются в ископаемом виде, биологи смогли реконструировать акустические свойства древних организмов.

Для расчета частот ученые использовали лазерный виброметр, чтобы измерить параметры трения крыльев у современных примитивных видов кузнечиков.

Эти данные сопоставили с моделями окаменелых крыльев и вывели зависимость между длиной зазубренной жилки на крыле и высотой звука. Чтобы определить ритм стрекотания, который не фиксируется в окаменелостях, авторы применили машинный алгоритм, обученный на морфологии современных видов.

Большинство изученных видов издавали звуки в диапазоне от 5 до 10,5 килогерца. Однако вид Sigmaboilus peregrinus пел на частоте 20,5 килогерца, что делает его древнейшим известным животным, способным производить ультразвук. Также анализ показал, что некоторые насекомые имели неравномерный шаг зубчиков на крыльях, что позволяло им менять частоту и амплитуду звука.

Биолог Андрей Ворошилов поясняет, что чистый тон песен без лишних шумов мог служить защитным механизмом. Ранние насекомоядные млекопитающие с трудом могли локализовать источник такого сигнала, что позволяло кузнечикам привлекать партнеров, оставаясь незаметными для хищников.

Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS. Работа уточняет время появления ультразвуковых сигналов в природе, доказывая, что акустическое противостояние жертв и хищников началось задолго до появления летучих мышей. Главным ограничением остаются погрешности двумерных моделей плоских окаменелостей и вероятностный характер ритма, предсказанного нейросетью.