Стрекотіння цикад під час спарювання виявилося настільки гучним, що ентомологи вперше змогли підслухати його через підземні оптоволоконні кабелі — кабелі, що здатні передавати світло. Звук комах спричинив дефекти у кабелі, що змінило характер лазерного випромінювання, яке проходило оптоволокном. За цим науковці відстежили, де саме знаходяться цикади, і у майбутньому сподіваються використовувати оптоволокно для моніторингу популяції, пише Ars Technica. Стаття вчених опублікована у Journal of Insect Science.
Доросла особина цикади, вид яких підслуховували ентомологи. Pmjacoby / Wikimedia Commons
Навіщо підслуховувати цикад?
Ще з XIX століття вчені намагаються відстежувати популяції цикад, а особливо тих, що з'являються періодично — раз на 13 чи 17 років масово підіймаються з-під землі, де живуть личинками. Моніторинг їхнього поширення і масовості дозволяє планувати сільське господарство, а сьогодні і стежити за кліматом, що впливає на активність комах. Утім, жоден з сучасних методів не дозволяє відстежувати цикад одразу на великих територіях з мінімальним людським втручанням. Новий підхід з використанням оптоволокна випробували науковці американської дослідної організації NEC Laboratories America.
Як оптоволокно видало цикад?
Для свого дослідження вчені звернулися до технології розподіленого акустичного зондування (distributed acoustic sensing). Науковці розмістили оптоволоконну мережу поблизу місць поширення личинок найчисельнішого виводка періодичних цикад та спостерігали за тим, як кабелями поширюється лазерне світло. За тим, як і за який час волокном проходить лазер, дослідники сподівалися зареєструвати активність цикад. І з'ясувалося, що стрекотіння, яким самці цикад приваблюють самок, достатньо гучне, щоб спотворювати проходження лазерного світла оптоволокном. Так науковці підслухали цикад, що встигли з'явитися з-під землі.
Ілюстрація впливу співів цикад на лазерне випромінювання в оптоволокні. Sarper Ozharar et al. Journal of Insect Science, 2023
Що ентомологи підслухали у комах?
Слухаючи через оптоволокно, як зростала гучність стрекотіння цикад, вчені виявляли їх від самої появи на поверхні до зниження їхньої активності під час спаровування. Спостереження дослідників збіглися із загальними уявленнями про комах: за 4-5 днів після появи вони починають «співати», розпочинаючи період спаровування, а потім, приблизно за місяць, затихають, бо самки вже починають відкладати яйця. Утім, з'ясувалося, що на активність цикад впливають погодні умови, зокрема дощ і спека, які призупиняють спаровування. Науковці сподіваються, що їхні спостереження допоможуть краще зрозуміти поведінку періодичних цикад та вплив на них змін клімату.
Що ще можна підслухати через оптоволокно?
🙊 Китайські фізики використали оптоволокно, щоб підслухати розмови колег у кімнаті через кілометр
🥶 У Швейцарії оптоволокно допомогло почути, де тане льодовик
🐋 А оптоволокно, прокладене по дну Північного Льодовитого океану, допомогло вченим почути співи китів та визначити їхній маршрут