Но, согласно новому исследованию Университета Торонто Скарборо, что делает его слушание настолько невероятным, может также усложнить усилия в использовании его как модель для новой технологии, включая слуховые аппараты.«У этих мух узкоспециализированные уши, которые обеспечивают самое острое направленное слушание любого животного», говорит Эндрю Мэйсон, преподаватель биологии в U Скарборо T. «Механизм, который делает их слушание настолько исключительным, даже привел к диапазону биовдохновленной технологии, как мини-направленные микрофоны, используемые в слуховых аппаратах».Ormia – маленький, желтый, ночной уроженец мухи южных Соединенных Штатов и Мексики.
Женщина использует его исключительное слушание, чтобы определить местонахождение песен сверчков мужского пола, где это вносит свои личинки. Личинки тогда прячутся в крикете, съедая его живьем в процессе.
В то время как это довольно экстраординарно сам по себе, что делает муху действительно замечательной, ее механически соединенные уши. В отличие от большинства животных, у которых есть два отдельных уха, обе из барабанных перепонок Ормии связаны вместе, отчасти как качели с твердым суставом в середине, которая может согнуться. Когда одна из барабанных перепонок вибрирует от звуковой волны, она выдвигает другой, и крошечная разница во времени, которую она берет, чтобы активировать одну барабанную перепонку, позволяет мухе выяснять, из какого направления звук прибывает.
«Интересно, что что-то настолько маленькое может быть чувствительно к направлению звука», говорит Мэйсон. «Они крошечные относительно длины волны звука, который они в состоянии локализовать, таким образом, они не должны быть в состоянии сделать то, что они делают, но они могут из-за механического сцепления».Инженеры интересуются использованием того же самого принципа, который, как находят в двойных барабанных перепонках Ормии, разработал искусственные датчики.
Эти датчики могли лучше определить местонахождение сигналов для диапазона использования, где размер объекта относительно сигнала мог бы быть ограничивающим фактором – от слуховых аппаратов, к огнестрельным датчикам, к различным типам радара.То, как они затронуты, отвлекая шум, является главным препятствием.
Когда дело доходит до слушания, особенно со слуховыми аппаратами, инженеры должны решить что-то названное «проблема приема», то есть, как улучшить обнаружение сигнала в шумной окружающей среде, как отслеживание одного разговора на переполненной вечеринке. Животные обычно имеют дело с этой проблемой через что-то названное пространственным выпуском от маскировки (SRM), который допускает лучшее обнаружение сигнала, когда есть разделение между тем, что они интересуются слушанием и любыми недовольными шумами.«Если недовольный шум более далек от интересного сигнала, то это вызывает меньше вмешательства», объясняет Мэйсон.
Но новое исследование Мэйсоном и его бывшим студентом доктора философии Норманом Ли, ведущим автором и теперь доцентом Биологии в Колледже Св. Олафа в Миннесоте, нашло, что Ормия, механически соединенный, слыша систему, препятствует тому, чтобы он использовал SRM.В серии тестов лаборатории они нашли, что, когда недовольный шум был введен одной стороне мухи, это отклонило его далеко от звука крикета, которым это должно интересоваться.
Они нашли, что, так как слушание мухи чрезвычайно направлено чувствительно, и из-за его механически двойной системы слушания, шум, помещенный в одну сторону, затеняет сигнал в одном ухе.«Недовольный шум, который является больше одной стороне, вызовет слуховую иллюзию, затеняя сигнал в том ухе», говорит Мэйсон. «Это по существу заканчивает тем, что дурачило муху в восприятие, что сигнал прибывает из одного места, таким образом, это заканчивает тем, что отодвинуло его от фактического звука крикета».Исследование масона, которое было поддержано Естественными науками и Техническим Научным советом Канады (NSERC) и будет издано в iLife журнала биологии, может представлять интерес для эволюционных биологов, так как это показывает, что источники шума могут вмешаться в образец песен крикета.
Это в свою очередь затрагивает способность мухи найти, что хозяин кладет ее паразита.Мэйсон говорит, что инженерам может также быть интересно, потому что это подчеркивает возможные ограничения механически соединенных систем слушания.
В то время как Ormia предлагает большую направленную систему, которая предлагает быстрый и точный ответ, не ясно, как мухи проводят более сложные ситуации, как многократные сигналы и шумная окружающая среда.«Эти мухи очень точны, с одной стороны, который обнаруживает звуки крикета, но это прибывает в стоимость, так как они развились, чтобы сосредоточиться на этом очень строгом наборе информации», говорит он.Так или иначе он добавляет, мухи в состоянии преодолеть эти очевидные ограничения по своей природе.
Как они в состоянии сделать, это будет важной областью будущего исследования Мэйсона.