Звуки летучих мышей помогут защитить урожай от вредителей

Для ночных мотыльков слух – это вопрос выживания. Способность улавливать ультразвуковые сигналы, издаваемые летучими мышами, определяет, смогут ли они спастись или станут добычей. Эта многовековая борьба хищника и жертвы сформировала поведение и сенсорные системы обеих групп, создав то, что ученые называют «коэволюционной гонкой вооружений».

Команда японских исследователей под руководством профессора Масаси Номура из Университета Тиба и доктора Рё Накано из Национальной организации по исследованию сельского хозяйства и пищевых продуктов (NARO) пролила свет на особенности поведения одного из видов совок – Autographa nigrisigna. Этот мотылек широко распространен в Восточной и Южной Азии и является вредителем сельскохозяйственных культур. Новое понимание его реакций на ультразвук может лечь в основу экологически чистых стратегий борьбы с вредителями, сократив откладывание яиц на овощных культурах.

Ключевым аспектом исследования стала реакция мотыльков на частоту повторения импульсов (ЧПИ), которая указывает на стадию охоты летучей мыши. Когда хищник просто ищет добычу, его сигналы редкие и медленные. По мере приближения к цели импульсы учащаются, завершаясь серией быстрых сигналов, известной как «финальный гул», прямо перед атакой. Ученые хотели «количественно оценить слуховые механизмы спасения A. nigrisigna в ответ на контролируемые ультразвуковые импульсы», чтобы понять их влияние на полет и кладку яиц.

В лаборатории исследователи воссоздали звуки летучих мышей, подвергая самок и самцов мотыльков воздействию ультразвука с различной частотой импульсов. Оказалось, что поведение насекомых напрямую зависело от характера сигнала. При низкой частоте они совершали простые маневры уклонения. Однако при высокой частоте, имитирующей нападение, их полет становился хаотичным, или они вовсе прекращали лететь и падали. Это демонстрирует ярко выраженную реакцию на звуки, сигнализирующие о приближении летучей мыши.

Особенно показательным было поведение готовых к кладке самок. Подвергаясь воздействию высокочастотных сигналов, они с большей вероятностью прекращали полет. Это говорит о том, что мотыльки инстинктивно выбирают между выживанием и размножением в зависимости от воспринимаемого уровня опасности. Как отмечает доктор Мин Сян Лем, один из авторов работы, «оплодотворенные самки A. nigrisigna избирательно избегают ультразвуковых частот, отражающих высокий риск хищничества. Эта адаптивная реакция подчеркивает эволюционный баланс между уклонением от хищников и репродуктивными вложениями у ночных мотыльков».

Результаты исследования открывают путь к созданию инновационных и устойчивых методов ведения сельского хозяйства. «Установка ультразвуковых излучателей на полях для снижения ночной активности мотыльков может привести к сокращению использования пестицидов. Если ультразвуковая обработка сработает и для других видов вредителей, экологически чистая защита растений может стать реальностью», – заключают профессора Номура и Накано. Таким образом, заимствуя у природы ее собственные защитные механизмы, наука предлагает более безопасную альтернативу химикатам.