«Открытие того, что некоторые насекомые обзавелись столь сложными биофизическими механизмами для распознавания звуков, является феноменальным событием для науки. Мы считаем, что уши кузнечиков помогут нам разработать миниатюрные слуховые аппараты, способные очень аккуратно распознавать звуки», — заявил руководитель группы ученых Дэниел Роберт (Daniel Robert) из Бристольского университета (Великобритания).

Роберт и его коллеги начали изучать устройство «ушей» кузнечиков вида Copiphora gorgonensis после того, как их внимание привлекла необычно низкая частота брачных «трелей» самцов этого вида, не похожая на высокочастотные ультразвуковые серенады других видов прямокрылых насекомых.

Авторы статьи попытались найти причину появления таких позывных сигналов, «просветив» уши Copiphora gorgonensis при помощи рентгеновского микротомографа и специального прибора — лазерного виброметра, измеряющего акустические свойства его отдельных частей.

К удивлению ученых миниатюрный орган слуха, чья длина не превышает 600 микрометров (миллионных долей метра), было полноценным аналогом человеческого уха. Так, в нем присутствовала барабанная перепонка, превращающая колебания воздуха в механические вибрации, а также аналоги среднего и внутреннего уха, преобразующие эти колебания в нервные импульсы.

В частности, ключевой компонент уха кузнечиков, который ученые назвали «слуховым пузырьком» (Auditory Vesicle), практически идентичен по своей структуре и функциям улитке во внутреннем ухе человека. Этот орган, как и человеческая улитка, заполнена жидкостью, давление которой на стенки меняется под действием вибраций барабанной перепонки. Данные изменения считываются нервными клетками и передаются в центральные нервные узлы кузнечика, отвечающие за работу органов слуха.

В отличие от уха человека и других млекопитающих, органы слуха Copiphora gorgonensis предназначены для распознавания ультразвука. По словам ученых, уши кузнечика лучше всего улавливают ультразвуковые волны с частотой в 23 килогерц, которые используются этими насекомыми для привлечения особей противоположного пола.

Обнаружив столь необычный орган у Copiphora gorgonensis, Роберт и его коллеги попытались найти аналогичные уши и у других видов тропических кузнечиков. По их словам, им удалось обнаружить несколько других видов насекомых в лесах Колумбии, которые используют аналогичные уши для улавливания ультразвука более высокой частоты — 150 килогерц.

«Бристольский университет, совместно с моим университетом, продолжит исследования кузнечиков. Эти открытия помогут нам разработать сверхчувствительные датчики звука, и изменят наши представления о слухе насекомых», — заключает другой автор открытия Фернандо Монтеалегре (Fernando Montealegre) из университета города Линкольн (Великобритания).