Istraživanje Univerziteta Binghamton pokazuje da gusenice duvanašice (Manduca sexta) detektuju i vazdušne zvuke i površinske vibracije, ali da reaguju 10–100 puta jače na zvuk u vazduhu. Testovi u anechoičnoj komori na 2000 Hz i 150 Hz omogućili su da se razdvoje efekti vazdušnog zvuka i vibracija. Uklanjanje dlačica sa stomaka i prsnog segmenta smanjilo je osetljivost na zvuk, što ukazuje da dlačice funkcionišu kao slušni organi. Istraživanje sugeriše da je sluh prilagođen prepoznavanju zamaha krila predatorskih osa i može inspirisati nove tehnologije za detekciju zvuka.
Kako gusenice „slušaju“: dlačice koje detektuju zvuk i inspirišu mikrofone
Detail of the head and thorax of a tobacco hornworm on a tomato plant in Utah.
Jeste li ikada primetili kako gusenice reaguju kad im se obratite? Istraživači sa Univerziteta Binghamton u Njujorku otkrili su da duvanašice (Manduca sexta) ne samo da osećaju vibracije preko podloge, već i direktno registruju zvuk u vazduhu — i to uz znatno jaču reakciju.
Eksperiment u potpuno utišanoj sobi
Miles i saradnici doveli su gusenice u anechoičnu komoru — gotovo potpuno utišanu prostoriju u kojoj je moguće nezavisno kontrolisati vazdušni zvuk i površinske vibracije. Na taj način su mogli da testiraju kako insekti reaguju na visokofrekventne (2000 Hz) i niskofrekventne (150 Hz) impulse, i da li odgovor dolazi iz vazduha ili kroz potporu koju osećaju nogama.
Šta su otkrili
Istraživanje je pokazalo da gusenice percipiraju oba tipa podražaja, ali da im je reakcija na zvuk u vazduhu između 10 i 100 puta jača nego na površinske vibracije. To znači da vazdušni zvuk za njih predstavlja značajniji signal za brzu reakciju.
Graduate students Aishwarya Sriram and Sara Aghazadeh test caterpillars for their ability to detect sound under the guidance of Distinguished Professor of Mechanical Engineering Ronald Miles and Associate Professor of Biological Sciences Carol Miles at the anechoic chamber in the Engineering and Science Building at the Innovative Technologies Complex.Image: Greg Schuter.
Uloga dlačica
Da bi razjasnili mehanizam slušanja, istraživači su uklonili sitne dlačice sa stomaka i prsnog segmenta gusenica. Nakon toga su insekti pokazali smanjenu osetljivost na zvuk, što upućuje na to da te dlačice detektuju pomeranje vazduha i služe kao vrste slušnog receptora — slično načinu na koji neki drugi insekti „slušaju“.
"Kad god bih im rekla 'boo', one bi poskočile", rekla je biologinja Carol Miles. "To nas je navelo da proverimo šta tačno čuju i zašto."
Zašto je to važno
Autori pretpostavljaju da je ovaj način detekcije zvuka evolutivno prilagođen kako bi gusenice prepoznavale zamah krila predatorskih osa i brže reagovale na pretnju. Osim biologije ponašanja, rezultati bi mogli poslužiti i u razvoju nove generacije mikrofona i senzora koji kopiraju prirodne rešenja za detekciju zvuka.
Rad su predstavili na zajedničkom skupu Acoustical Society of America i Acoustical Society of Japan u decembru 2025. godine. Ronald Miles, koautor i mašinski inženjer, podvukao je da proučavanje životinja često otkriva efikasne principe koji mogu unaprediti tehnologiju za detekciju zvuka.
Pomozite nam da budemo bolji.
