Poszukiwanie tego kogoś szczególnego, aby stał się partnerem, opiera się najczęściej na wychwalaniu swoich predyspozycji. Ptaki, tak jak pawie, mogą prezentować swoje upierzenie, a inny gatunek może pochwalić się swoim nowym, luksusowym wozem, aby zainteresować partnerkę. W toku nowych badań przeprowadzonych przez międzynarodowy zespół naukowców, pracujący pod kierunkiem Uniwersytetu w Bristolu, Wlk. Brytania, odkryto, że samce świerszczy stosują podobną taktykę wabienia partnerek za pomocą śpiewu. Badania, których wyniki zostały zaprezentowane w czasopiśmie PNAS, zostały dofinansowane z grantu Działania Marie Curie Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

Odgłosy świerszczy w czasie letnich nocy to wręcz norma. Samce świerszczy zasadniczo zachwalają się przed partnerkami za pomocą długich i powtarzających się śpiewów. Składają skrzydełka razem i wprawiają je w drgania rezonansowe, wytwarzając głośny i intensywny dźwięk. Dźwięk ten umożliwia samicy świerszcza nie tylko zlokalizowanie samca, ale również rozpoznanie jego predyspozycji jako partnera na podstawie wydawanego przez niego odgłosu.

Naukowcy są przekonani, że samice świerszczy zwykle preferują większych samców jako partnerów, gdyż są lepsi w znajdowaniu i wykorzystywaniu zasobów. A odzwierciedla to odgłos wydawany przez samca. Większe samce wydają niskie odgłosy, a mniejsze wysokie. Aby rozpoznać wielkość samca, samica musi więc słuchać jego odgłosów - których, jak sądzili naukowcy, nie można podrobić. Byli o tym przekonani do momentu odkrycia, ze gatunki z podrodziny Oecanthinae - małe, niemal przezroczyste i niezwykle oryginalne organizmy są w stanie zmieniać wysokość śpiewu wraz z temperaturą. Jeden z gatunków, Oecanthus henryi, śpiewa wysokim i piskliwym tonem o częstotliwości 3,6 kiloherca (kHz) w temperaturze 27 stopni Celsjusza i głębokim basem o częstotliwości 2,3 kHz w temperaturze 18 stopni Celsjusza. Aczkolwiek nikt tak naprawdę nie wiedział, jak im się to udaje, ani nawet, jak to robią. W toku ostatnich badań udało się to odkryć.

Naukowcy zbadali tę ciekawą biomechanikę za pomocą zaawansowanej techniki zwanej mikroskanowaniem dopplerowską wibrometrią laserową, która potrafi wychwytywać maleńkie wibracje. Technika jest na tyle czuła, że może wykryć ruch mniejszy od atomowej długości wiązania. Skrzydełka gatunków z podrodziny Oecanthinae wibrowały w większym zakresie, niemniej naukowcy odkryli, że schemat drgań był niezwykły. Drgało całe skrzydełko a nie tylko jego niewielka część, a zamiast jednej szczytowej wartości drgania bliskiej częstotliwości śpiewu, zaobserwowano dwie połączone.

Autorka naczelna, dr Natasha Mhatre z Wydziału Nauk Biologicznych Uniwersytetu w Bristolu powiedziała: "Niezwykły, długi kształt ich skrzydeł zawsze nas intrygował. Dzięki wykorzystaniu metody zwanej modelowaniem za pomocą elementów skończonych, zapożyczonej z inżynierii, byliśmy w stanie wykazać, że ta geometria ma tutaj kluczowe znaczenie. Kiedy skrzydła przechodzą z krótkich w długie, różne tryby drgań zaczynają się do siebie zbliżać pod względem częstotliwości i amplitudy, łącząc się ze sobą".

Naukowcy odkryli, że częstotliwość śpiewu nie jest już powiązana z wielkością, tylko z szybkością z jaką gatunki Oecanthinae są w stanie poruszać skrzydełkami. A ponieważ są zimnokrwiste, ich aktywność pozostaje pod wpływem temperatury. Zatem kiedy wzrasta temperatura, są bardziej żwawe i wydają szybsze odgłosy w wyższej częstotliwości.

"Czasami zrozumienie, jak coś działa ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia, dlaczego w ten właśnie sposób działa" - stwierdza dr Mhatre. "Poznanie mechaniki prowadzi do poznania ewolucji śpiewu gatunków Oecanthinae. Analizując mechanikę wykazaliśmy, że zmienna częstotliwość śpiewu jest produktem ubocznym rosnącej siły śpiewu, a nie cechą pożądaną samą w sobie".

Referencje dokumentu: Mhatre, N., et al. 'Changing resonator geometry to boost sound power decouples size and song frequency in a small insect'. PNAS Plus. doi: 10.1073/pnas.1200192109. Źródło: CORDIS. Źródło ilustracji: Secrets of wing mechanics in tree crickets, Human Frontier Science Program.