飞虱的虫子可能很小,但它们通过沿着植物茎和叶子使用腹部的快速,有节奏的运动发出振动呼叫来吸引远方的配偶。在3月12日发表于开放获取期刊PLOS Biology的一项新研究中,牛津大学的研究人员展示了一种新发现的“对齐器官”如何能够通过肌肉动作和肌肉组合来追求两性的错误。弹性回缩。
产生沿着植物材料良好传播的振动需要突然释放机械能 - 比通过飞虱的微小肌肉的直接作用快许多倍。这项新研究的作者发现,秘密在于储存弹性能量的快速释放,就像弹射器一样,但关键的区别在于储存的能量是周期性释放的,导致腹部重复上下运动。这是通过一个复杂的解剖结构实现的,研究人员将其称为“对齐器官”,因为它可以快速打开和关闭。
新器官的发现与其机制一样出乎意料。“我正在研究使用粒子加速器中的X射线成像收集的飞虱的三维图像,试图了解不同群体之间的进化关系,”该研究的主要作者Leonidas-Romanos Davranoglou说。“但是当我在计算机上解析虚拟现实中的漏洞时,我立刻意识到我正在寻找一些全新的东西,因此决定进一步调查。”
研究人员从雅典周围的山上收集了数百只活的飞虱,他们带回牛津实验室进行实验。为了解新型鳄鱼皮器的振动产生机制,他们使用了显微断层扫描,激光振动测量,共聚焦显微镜和高速视频记录。然后,科学家们与牛津大学工程科学系的振动与不确定性实验室合作,建立了该机制的理论模型。振动器官被发现存在于许多不同的飞虱家族中,表明这一群虫子都是这种不寻常的交流形式的专家。
“这些昆虫包括几种经济上重要的害虫,包括褐飞虱,它是发展中国家水稻中最严重的害虫之一,”共同作者Beth Mortimer博士说。“了解这些昆虫如何相互发出信号可能有助于扰乱他们的沟通渠道或检测他们的呼叫。无声的耳朵,飞虱已经想出了他们自己的新方式与潜在的伙伴沟通。你可以说这是他们的形式的Snapchat “。虽然捕捉器官的发现是新的,但虫子的方法是一种极其古老的交流机制,可追溯到至少2.5亿年,直到飞虱进化的黎明。
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