Частотные параметры звуков насекомых

Все звуки насекомых могут быть разделены на тональные и шумовые. Первые из них представляют собой периодические колебания, дающие линейчатые спектры (рис. 11), вторые — сложные шумоподобные сигналы, для которых характерны сплошные спектры, занимающие более или менее широкую полосу частот (рис. 12).

Тональные звуки возникают при полете многих насекомых. Их основная частота обычно соответствует частоте взмахов крыльев, но кроме того их спектры содержат высокочастотные гармоники. Результаты анализа этих звуков у некоторых видов насекомых свидетельствуют о том, что наиболее низкочастотные звуки издают стрекозы, бабочки и некоторые прямокрылые (5—10 Гц). У многих двукрылых и перепончатокрылых основная частота составляет несколько сот герц, а у некоторых мелких двукрылых она превышает 1 кГц (Sotavalta, 1963).

С помощью фрикционных органов тональные сигналы издают почти все сверчковые и некоторые кузнечики (Homorocoryphus, Drepanoxiphus). Их пульсы имеют почти синусоидальное заполнение. В призывных сигналах сверчков и медведок основная частота лежит в диапазоне 2—8 кГц, а у кузнечиков она смещена в область ультразвука (16—30 кГц).

Шумовые сигналы возникают при работе всех перечисленных ранее механизмов звукоизлучения. Их частотные характеристики чрезвычайно разнообразны и с трудом поддаются классификации (табл. 2; рис. 12).

Сравнение полученных к настоящему времени спектрограмм свидетельствует о том, что полоса излучаемых частот варьирует от нескольких сот герц до десятков килогерц. В некоторых спектрах легко выделяются одна или несколько областей доминирующих частот, в других — амплитуда составляющих бывает приблизительно одинаковой.

Относительная величина спектральных компонентов может заметно меняться не только у разных особей одного вида, но и у одного животного при разных условиях (в частности, при разных положениях микрофона). Тем не менее уже в первых сравнительных биоакустических работах было отмечено, что сигналы представителей крупных таксономических групп насекомых (до надсемейства включительно) занимают определенные диапазоны частот. В дальнейшем были получены материалы, указывающие на то, что специфическими частотными характеристиками могут обладать не только сигналы видов, относящихся к одному семейству.

(Дубровин, Жантиев, 1970). Так например, у всех изученных видов рода Tettigonia имеется максимум на доминирующих частотах 8—10 кГц и два других максимума на 18—22 и 34— 44 кГц. Огибающая их спектров в целом очень специфична, и ее можно легко отличить от огибающих спектров других кузнечиков сем. Tettigoniidae (см. рис. 12).

В последнее время в результате сравнительно-акустических исследований стали обнаруживаться определенные частотные различия и у видов, относящихся к одному роду. Такие различия в основных или доминирующих частотах найдены, например, у медведок из родов Gryllotalpa (Bennet-Clark, 1970) и Scapteriscus (Ulagaraj, 1976), сверчков из родов Teleogryllus (Leroy, 1965; Hill et al., 1972) и Cryllodinus (Жантиев, Дубровин, 1974), а также некоторых кузнечиков (Nickle, 1976; Жантиев, Дубровин, 1977).

Зависимость частоты звука от температуры изучена еще недостаточно. В некоторых случаях повышение температуры приводит к повышению частоты (Oecanthus, Orocharis, Cyrtoxipha) (Walker, 1957, 1969 a, b; Sismondo, 1979), в других — такая закономерность не наблюдается (Gryllus) (Busnel in: Dumortier, 1963b).

Интенсивность. Измерение уровня звукового давления сигналов насекомых сопряжено с некоторыми трудностями. Главная из них состоит в том, что существующая акустическая аппаратура не приспособлена для измерения коротких импульсных сигналов. Поэтому применяют два способа измерений. Для сравнительно продолжительных сигналов приводится значение r.m.s., а для импульсных сигналов (особенно с небольшой частотой повторения) дается максимальное значение их амплитуды.

Определить минимальный уровень акустических сигналов насекомых чрезвычайно трудно, так как для этого необходима очень чувствительная аппаратура. Максимальные значения уровня звука, приближающиеся к ПО—115 дБ, зарегистрированы у кузнечиков и цикад. Некоторое представление об интенсивности звуков разных групп насекомых дает табл. 3.