Сравнительная характеристика записывающих устройств для вибрационных сигналов на примере Heterocerus fenestratus (Thunberg, 1784) (Coleoptera: Heteroceridae)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В русскоязычной литературе достаточно широко известны работы по вибрационной коммуникации для Orthoptera и Hemiptera. В основном для записи данной коммуникации используют пьезоэлектрический адаптер ГЗК-661 или электромагнитный преобразователь ГЗМ-105. Использование данных устройств не дают удовлетворительных результатов при записи насекомых меньше 1 см. В данной статье рассматривается сравнительная характеристика записывающих устройств на основе пьезоэлектричсекого преобразователя ГЗК-661, электромагнитного преобразователя ГЗМ-105 и электродинамической головки eas15s02m при записи вибрационной коммуникации околоводного жесткокрылого Heterocerus fenestratus (Thunberg, 1784) (Coleoptera: Heteroceridae). Сравнительный анализ эффективности трех рассмотренных в данной статье преобразователей показывает, что наилучшими характеристиками обладает преобразователь на основе электродинамической головки громкоговорителя, используемого в качестве источника сигнала (обратный режим работы). Помимо этого, экранированная магнитная система динамической головки обеспечивает высокую магнитную индукцию в рабочем зазоре и нечувствительность к наводкам от внешних электромагнитных полей. Было проанализировано 176 значений стрессовых сигналов для самца и 189 для самок. Диапазон доминантных частот имел разброс от 857,29 до 1002,01 Гц для самцов и от 898,04 до 1189,12 Гц для самок.

Об авторах

Елена Юрьевна Родионова

Кубанский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: rigaey@gmail.com

преподаватель кафедры зоологии

Россия, Краснодар

Список литературы

  1. Морозов В.П., Занимательная биоакустика. Изд. 2-е, доп., перераб. М.: Знание, 1987. 208 с.
  2. Romer H. Environmental and biological constraints for the evolution of long-range signaling and hearing in acoustic insects // Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences. 1993. Vol. 340. P. 179–185. doi: 10.1098/rstb.1993.0056.
  3. Forrest T.G. Acoustic communication and baffling behaviors of crickets // The Florida Entomologist. 1982. Vol. 65, iss. 1. P. 33–44. doi: 10.2307/3494144.
  4. van Staaden M.J., Romer H. Sexual signalling in bladder grasshoppers: tactical design for maximizing calling range // Journal of Experimental Biology. 1997. Vol. 200, iss. 20. P. 2597–2608. doi: 10.1242/jeb.200.20.2597.
  5. Aicher B., Tautz J. Vibrational communication in the fiddler crab, Uca pugilator. 1. Signal transmission through the substratum // Journal of Comparative Physiology A: Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 1990. Vol. 166. P. 345–353. doi: 10.1007/bf00204807.
  6. Жантиев Р.Д. Биоакустика насекомых. М.: Изд-во МГУ, 1981. 256 с.
  7. Wessel A. Stridulation in the Coleoptera – an overview // Insect sounds and communication Physiology, behavior, ecology and evolution / eds. S. Drosopoulos, M.F. Claridge. London; New York: Taylor & Francis; Boca Raton, 2006. P. 397–403.
  8. Van Tassell E.R. An audiospectrographic study of stridulation as an isolating mechanism in the genus Berosus (Coleoptera: Hydrophilidae) // Annals of the Entomological Society of America. 1965. Vol. 58, iss. 4. P. 407–413. doi: 10.1093/aesa/58.4.407.
  9. Schuster J.C. Acoustical signals of passalid beetles: complex repertoires // Florida Entomologist. 1983. Vol. 66, iss. 4. P. 486–496. doi: 10.2307/3494020.
  10. Reyes-Castillo P., Jarman M. Some notes on larval stridulation in neotropical Passalidae (Coleoptera: Lamellicornia) // The Coleopterists Bulletin. 1980. Vol. 34, iss. № 3. P. 263–270.
  11. Schmitt M., Traue D. Morphological and bioacoustic aspects of stridulation in Criocerinae (Coleoptera, Chrysomelidae) // Zoologischer Anzeiger – a Journal of Comparative Zoology. 1990. Vol. 225, iss. 5/6. P. 225–240.
  12. Kerchev I.A. Interspecific differences of stridulatory signals in three species of bark beetles from the genus Polygraphus Er. (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) inhabiting the island of Sakhalin // PeerJ. 2020. doi: 10.7717/peerj.8281.
  13. Di Giulio A., Maurizi E., Barbero F., Sala M., Fattorini S., Balletto E., Bonelli S. The pied piper: a parasitic beetle’s melodies modulate ant behaviours // PLoS One. 2015. Vol. 10, iss. 7. doi: 10.1371/journal.pone.0130541.
  14. Рига Е.Ю., Аникин В.В. Акустические сигналы при коммуникации муравьёв рода Formica (Hymenoptera: Formicidae) и жуков рода Scydmaenus (Coleoptera: Staphylinidae) // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2016. Т. 16, вып. 4. С. 428–433. doi: 10.18500/1816-9775-2016-16-4-428-433.
  15. Шестаков Л.С., Эль Хашаш А. Перспективы использования данных о вибрационной коммуникации для разработки безопасных методов контроля численности насекомых // Сенсорные системы. 2021. Т. 35, № 1. С. 38–42. doi: 10.31857/s023500922101008x.
  16. Yack J.E., Smith M.L., Weatherhead P.J. Caterpillar talk: acoustically mediated territoriality in larval Lepidoptera // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2001. Vol. 98, iss. 20. P. 11371–11375. doi: 10.1073/pnas.191378898.
  17. Yack J.E. The structure and function of auditory chordotonal organs in insects // Microscopy Research & Technique. 2004. Vol. 63, iss. 6. P. 315–337. doi: 10.1002/jemt.20051.
  18. Hofstetter R.W., Aflitto N., Bedoya C.L., Yturralde K., Dunn D.D. Vibrational behavior in bark beetles: applied aspects // Biotremology: studying vibrational behavior / eds. P.S.M. Hill, R. Lakes-Harlan, V. Mazzoni, P.M. Narins, M. Virant-Doberlet, A. Wessel. Cham: Springer Nature, 2019. P. 415–435. doi: 10.1007/978-3-030-22293-2_21.
  19. Шестаков Л.С. Сравнительный анализ вибрационных сигналов 16 видов клопов-щитников семейства Pentatomidae (Heteroptera) // Зоологический журнал. 2015. Т. 94, № 3. С. 320–335. doi: 10.7868/s0044513415030125.
  20. Бенедиктов А.А. Акустическая сигнализация прыгунчиков рода Tetrix (Orthoptera, Tetrigidae) // Зоологический журнал. 1998. Т. 77, № 9. С. 1021–1025.
  21. Бенедиктов А.А. Новые данные о вибросигнализации прямокрылых семейства Tetrigidae (Orthoptera) // Устойчивое развитие континента Азия. Функциональная экология. Биосферные исследования: тр. VII Убсунурского междунар. симпозиума. 20–24 сентября 2001 г., г. Кызыл / отв. ред. В.В. Бугровский, В.С. Хруцкий. М.: Слово, 2002. С. 97–106.
  22. Бенедиктов А.А. Вибрационные сигналы прямокрылых насекомых семейства Tetrigidae (Orthoptera) // Труды Русского энтомологического общества. 2005. Т. 76. С. 131–140.
  23. Бенедиктов А.А. Вибрационные сигналы прыгунчика Paratettix uvarovi Semenov, 1915 (Orthoptera: Tetrigoidea) из Теберды (Россия) // Кавказский энтомологический бюллетень. 2014. Т. 10, № 1. С. 23–25.
  24. Гаранин М.В., Журавлев В.И., Кунегин С.В. Системы и сети передачи информации: учеб. пособие. М.: Радио и связь, 2001. 336 с.
  25. Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике: методы расчета, способы измерений разработка схем, цифровая обработка звуковых сигналов / пер. с нем. И.Д. Гурвица. М.: Мир, 1991. 446 с.
  26. Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1972. 816 с.
  27. Sazhnev A.S. On the position of Heteroceridae (Insecta: Coleoptera) in food webs in riparian communities // Ecosystem Transformation. 2018. Vol. 1, № 1. P. 49–56. doi: 10.23859/estr-180121.
  28. Greenfield M.D. Evolution of acoustic communication in insects // Insect Hearing. Vol. 55 / eds. G. Pollack, A. Mason, A. Popper, R. Fay. Cham: Springer, 2016. P. 17–47. doi: 10.1007/978-3-319-28890-1_2.
  29. Erichson W.F. Heteroceridae MacLeay // Naturgeschichte der Insecten Deutschlands. Coleoptera. Berlin, 1848. Bd. 3, № 1. P. 538–551.
  30. Schiodte J.C. On the tunneling coleopterous genera Bledius, Heterocerus, Dyschirius, and their Danish species // Annals and Magazine of Natural History. 1867. Vol. 20, iss. 115. P. 30–43. doi: 10.1080/00222936708562714.
  31. Gahan C.J., Gahan C.J.X. Stridulating organs in Coleoptera // Transactions of the Royal Entomological Society of London. 1900. Vol. 48, № 3. P. 433–452.
  32. Голуб В.Б., Цуриков М.Н., Прокин А.А. Коллекции насекомых: сбор, обработка и хранение материала. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. 339 с.
  33. Волощенко Ю.И., Мартюшев Ю.Ю., Никитина И.И. Основы радиоэлектроники: учеб. пособие / под ред. Г.Д. Петрухина. М.: Изд-во МАИ, 1993. 415 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1 – Схема лабораторного стенда для испытания преобразователя на основе: А – пьезоэлектрического звукоснимателя; Б – электромагнитного звукоснимателя; В – электродинамической головки eas15s02m

Скачать (395KB)
Метаданные
3. Рисунок 2 – Процедура записи вибрационных сигналов H. fenestratus: А – на электромагнитном звукоснимателе; Б – на электродинамической головке eas15s02m

Скачать (533KB)
Метаданные
4. Рисунок 3 – Диапазоны частот (Гц) для звуков стресса самцов H. fenestratus

Скачать (38KB)
Метаданные
5. Рисунок 4 – Диапазоны частот (Гц) для звуков стресса самок H. fenestratus

Скачать (37KB)
Метаданные
6. Рисунок 5 – Осциллограммы и сонограммы стрессовых сигналов H. fenestratus, выполненные преобразователе на основе: А, Б – пьезоэлектрического звукоснимателя; В, Г – электромагнитного звукоснимателя; Д, Е – электродинамической головки eas15s02m

Скачать (127KB)
Метаданные

© Родионова Е.Ю., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).