Ako počuje hmyz?

Keď človek premýšľa o sluchu, takmer určite si predstaví ucho: ušnicu, bubienok, vnútorné ucho. Sveta hmyzu však funguje podľa úplne inej logiky. Ich uši nemusia byť vôbec na hlave a často dokonca ani nepripomínajú ucho. Hmyz môže počúvať tykadlami, nohami, drobnou blanou na brušku, alebo aj tak, že nevníma zvukové vlny vo vzduchu, ale vibrácie šíriace sa v pôde, v liste, v dreve či v materiáli hniezda. A z toho priamo vyplýva otázka, ktorú ste nám už mnohí položili: počujú ultrazvuk?

Jednou z najzaujímavejších vlastností sluchu hmyzu je, že sa vyvinulo viacero typov sluchového vnímania nezávisle od seba. Existuje hmyz, ktorý má bubienkovité, takzvané tympanálne orgány. Tie reagujú na zvukové vlny šíriace sa vzduchom. U iných druhov zas drobné pohyby tykadla zachytáva Johnstonov orgán, ktorý sa nachádza pri jeho báze. Ďalšie druhy vnímajú chvenie okolia pomocou vibračných zmyslových orgánov v nohách. To znamená, že pre hmyz zvuk nie je vždy počuteľný hluk, ale často skôr jemný pohyb, zmena tlaku alebo povrchová vibrácia.

Ako počujú komáre?

Sluch komárov je mimoriadne názorným príkladom toho, ako odlišne hmyz vníma svet. Perovité tykadlá samcov komárov citlivo reagujú na zvuk mávania krídel samíc. Vibrácie tykadla zachytáva Johnstonov orgán, ktorý sa nachádza pri jeho báze. Tento systém nie je určený na to, aby komár počul čokoľvek z diaľky, ale na to, aby zblízka rozpoznal a zameral letové zvuky dôležité pri párení. Podľa výskumov samce komárov vnímajú letový zvuk samíc prostredníctvom vychyľovania svojich tykadiel a Johnstonov orgán je pritom jedným z najzložitejších mechanosenzorických sluchových orgánov v ríši hmyzu.

Komáre teda počujú predovšetkým len navzájom. Frekvenčný rozsah nimi vydávaných zvukov sa zvyčajne pohybuje okolo niekoľkých stoviek Hz. Napríklad u samcov Culex pipiens našli rôzne skupiny sluchových neurónov s ladením približne 85–470 Hz, v Aedes aegypti štúdiách sa často uvádza citlivosť približne 150–350 Hz, prípadne asi 200–400 Hz. To je však veľmi ďaleko od ultrazvuku, teda komáre ultrazvuk nepočujú.

To áno, no nočné motýle s ostrým sluchom!

A mory rozpráva iný evolučný príbeh: hlavnou postavou je tu často netopier. Mnohé nočné motýle a mole sú citlivé na ultrazvuk práve preto, že na ne netopiere lovia pomocou ultrazvukovej echolokácie. Ucho mora je teda v mnohých prípadoch varovným systémom: ak zachytí blížiaci sa lovecký zvuk netopiera, môže sa pustiť do únikového manévru. Je to akýsi evolučný pretek v zbrojení: netopier hľadá pomocou zvuku a moľa sa zas snaží pomocou zvuku vyhnúť svojmu osudu.

V tomto súboji drží veľká vosková moľa (Galleria mellonella) neuveriteľný rekord. Podľa výskumov dokáže zachytiť ultrazvuky s frekvenciou takmer 300 kHz, čo je podľa súčasných poznatkov jeden z najvyšších známych rozsahov sluchových frekvencií v živočíšnej ríši. Pre porovnanie: ľudský sluch sa približne končí okolo 20 kHz. Sluch veľkej voskovej mole je výnimočný aj preto, že relatívne jednoduché ucho hmyzu dokáže podať takýto extrémny výkon. Neznamená to, že moľa počuje krajšie alebo bohatšie ako my, ale že je naladená na úplne iný frekvenčný svet: na svet, v ktorom sa pohybujú lovecké výkriky netopierov. Z vedeckého hľadiska teda môžeme proti moliam bojovať pomocou ultrazvuku mimoriadne účinne.

Môže fungovať ultrazvukový odpudzovač mravcov?

V prípade mravcov je už slovo sluch takmer zavádzajúce. Nepočujú tak ako ľudia, a ani nie tak ako komáre či mole. V komunikácii mravcov sú mimoriadne dôležité chemické signály, teda feromóny, no popri tom môžu zohrávať významnú úlohu aj vibrácie. Niektoré mravce vytvárajú vibrácie alebo tiché zvuky trením častí svojho tela, tzv. striduláciou. Tieto signály môžu ich druhovia vnímať prostredníctvom pôdy, rastliny alebo materiálu hniezda. Svet mravcov je teda skôr svetom vibrujúcich povrchov: zvuk k nim nemusí prichádzať vzduchom, ale šíri sa pod nohami. Keďže na internete môžeš naraziť na nespočetné množstvo ultrazvukových odpudzovačov mravcov, určite chceme zdôrazniť, že podľa nášho odborného názoru sú neúčinné.

Cvrček pekne cvrčí, ale ako počuje?

Cvrčky sú azda najznámejšie hmyzie tvory vydávajúce zvuky, no aj u nich nájdeme sluchový orgán na prekvapivom mieste. Mnohé cvrčky nemajú bubienkovité sluchové orgány na hlave, ale na predných nohách. Samce cvrčkov lákajú samice cvrkotom a samice ich podľa toho môžu nájsť. Cvrček je teda zároveň hudobník aj poslucháč: krídlami vydáva zvuk a nohami ho vníma. Je to obzvlášť dobrý príklad toho, že evolúcia sa neviaže na riešenia, na ktoré je zvyknutý človek. To, čo je pre nás ucho, môže byť pre cvrčka citlivá blana na nohe.

Sluch cvrčkov je teda predovšetkým naladený na frekvenciu cvrkania. Väčšina druhov poľných cvrčkov pri hľadaní partnera používa zvuky približne v rozmedzí 2–9 kHz a citlivosť mnohých druhov je najsilnejšia okolo 4–5 kHz. Existujú však výnimky: niektoré druhy cvrčkov už používajú aj vysoké tóny v pásme 10–28 kHz, teda blízko hornej hranice ľudského sluchu alebo aj za ňou.

Sluch hmyzu vo všeobecnosti

Sluch hmyzu teda neznamená jednu jedinú metódu, ako je u cicavcov sluch cez uši, ale skôr súbor mnohých rôznych riešení. Tykadlá komára sú jemným nástrojom na hľadanie partnera, ucho mole je odpudzovačom netopierov, noha mravca číta vibrácie a cvrček zase vníma cvrkanie cez nohy. Veľká vosková moľa pritom zo všetkých vyniká tým, že dokáže zachytiť aj také vysoké ultrazvuky, aké si človek ani nevie predstaviť ako počuteľný zvuk.

Najkrajšie na tom je, že sluch hmyzu nie je primitívnejší než sluch človeka, ale je určený na iný účel. Nie je naladený na koncertné sály, reč alebo hudbu, ale na prežitie: na hľadanie partnera, útek, orientáciu, vnímanie signálov od druhých. Vo svete hmyzu zvuk často nie je melódiou, ale vibráciou zachraňujúcou život. A aké je z toho ponaučenie? Ak sa ti niekto pokúsi predať ultrazvukový odpudzovač hmyzu, môžeš si byť istý, že na väčšinu hmyzu fungovať nebude, hoci existujú výnimky (ako si si mohol prečítať vyššie.)

Ak máš však popri hmyze (alebo namiesto neho) s hlodavcami tiež často problémy, tak klikni sem a spoznaj riešenia Vadalarmu!