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 с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».