研究人员将昆虫防御化学物质转化为可怕的声音——现在听着

叶蜂幼虫

叶蜂幼虫通过分泌的不愉快的,挥发性化学物质旨在排斥捕食者,尤其蚂蚁鸡尾酒保护自己。研究人员可以通过举办聚会,所谓的生物分析,猎物和捕食者之间评估这些防御的有效性。但昆虫学家让 - 吕克Boevé和信息工程师鲁迪GIOT都采取了不同的方法,分泌物的化学成分转换成声音,并测量人类如何反应。他们的工作出现9月23日在该杂志模式

Boevé和Giot量化了这些声音对人耳的不愉快程度,方法是测量每个受试者走多远才能到达离扬声器的“舒适距离”。在大约50名参与者中,有一部分人描述了一些不愉快甚至令人恐惧的声音。这些声音可以与恐怖或科幻电影中的背景音乐片段相媲美。

这是一个叶蜂(Craesus蜥)通过超声处理转换成声音的化学防御的音频剪辑。信用:让 - 吕克Boeve和鲁迪GIOT

“有趣的是,我们可以表明,蚂蚁和人的答复是相关的,从而表明超声处理可以近似捕食相互作用的‘现实世界’,”Boevé自然科学比利时皇家学院在布鲁塞尔说。

2009年4月,他首次提出了将挥发性化学物质转化为声音的想法。“例如,你有像醋酸这样的小分子它们含有醋或一些蚂蚁释放的刺激性甲酸,非常易挥发,并迅速扩散到空气中。“所以,我认为有可能将高或低的挥发性转化为高或低的音调,以及将其他化学特征转化为其他声音特征。”

叶蜂幼虫

这张照片显示的是锯蝇幼虫(螺旋线虫科)。通过抬高腹部,昆虫随时准备在受到骚扰时释放防御性挥发物。信贷:Jean-Luc_Boeve

化学物质通过一种叫做声波化的过程转化成声音。每个分子的重要特征,比如它的分子量和它的官能团,都被映射到声音的不同参数上,比如音高、持续时间和音色。这些化学信息被输入一个合成器,合成器会为每个分子发出声音,然后这些声音会在不同的音量水平上混合,为每种昆虫的防御性分泌物形成声音。

这项研究利用了一个事实,即我们的大脑处理信息的不同,这取决于什么意义上,我们用它来感知它的优势。“典型地,超声处理过程被用于检测在大的数据集特定现象,” GIOT研究所Superieur的INDUSTRIEL布鲁塞尔的说。“等现象的例子是在seismologic数据,或网络地震互联网数据黑客流”。

测试蚂蚁的挥发性补充物

这张图片展示了一个测试蚂蚁对挥发物的排斥性的例子。信贷:jean - luc Boeve

此项目所需要的年铺设基础,并完成其他更经典的实验,包括昆虫的化学和形态分析。“说实话,我认为声处理项目那么牵强自己,我设置的项目不谈,有时长达数月,”Boevé说。

他希望他的方法将是测试挥发物的现有技术,尤其是在互补的情况下,当昆虫的季节性供应是不利的或收获足够大批量其分泌的是具有挑战性的。

参考文献:《化学成分:听觉昆虫防御挥发物》,Jean-Luc Boevé和Rudi Giot, 2021年9月23日,模式。
DOI: 10.1016 / j.patter.2021.100352

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