O analiză fiziologică a cântecului Cicada / Jurnalul de Biologie Experimentală
rezumat
1. Mecanismul neuromuscular al producerii sunetului în cicade a fost elucidat printr-un studiu anatomic și fiziologic detaliat al Platypleura capitata (Oliv.) și prin analiza înregistrărilor pe bandă magnetică a cântecului altor opt specii din Ceylon.
2. În toate cazurile, melodia constă dintr-o succesiune de impulsuri, frecvența de repetiție fiind cuprinsă între 120 și 600/sec. Fiecare impuls este compus dintr-un tren amortizat de unde sonore a căror frecvență este determinată de perioada naturală de vibrație a tymbalelor.
3. Un puls de sunet este emis atunci când tymbalul se fixează brusc sau este restabilit în poziția de repaus prin elasticitatea sa naturală; în cântecul unor specii ambele mișcări sunt eficiente. Mușchii tymbali, care sunt responsabili de flambaj, au un ritm miogenic de activitate, inițiat, dar doar ușor controlat în frecvență, de impulsuri în fibra nervoasă unică care alimentează fiecare mușchi. Cei doi tymbali acționează în mod normal împreună.
4. Curbura tymbalelor poate fi mărită prin contracția mușchilor Accesorii, al căror șef sunt mușchii tensori. Acest lucru crește volumul de sunet emis la fiecare clic și scade frecvența de repetare a pulsului; abdomenul este ridicat din opercula prin contracția mușchilor tensori.
5. Sacii de aer traheali formează o cavitate care este aproximativ rezonantă la frecvența vibrațiilor tymbal și poate fi variată ca mărime prin expansiunea abdomenului.
6. Cântecele Cicada, la urechea umană, par a fi de mare varietate. Diferențele apar în mare parte din proprietățile cohleei de mamifere ca Analizor de frecvență; gradul de coerență a fazei dintre impulsuri, care este probabil fără semnificație pentru insectă, este de mare importanță în determinarea calității sunetului pentru un observator uman. Cântecele a trei specii care seamănă, respectiv, cu un clopot, o frază muzicală și o conversație stridentă sunt analizate din oscilograme de mare viteză, iar diferența de calitate a sunetului este explicată prin referire la formele de undă.
7. Unele specii emit o succesiune regulată de impulsuri. Alții au un model lent al cântecului lor, produs de excitația nervoasă coordonată a trei grupe funcționale de mușchi: (a) mușchii tymbali, care produc sunetul; (b) mușchii tensori, care controlează amplitudinea și frecvența de repetare a pulsului; (c) mușchii care controlează rezonanța sacilor de aer. Dintre cele nouă specii înregistrate în Ceylon, cele aparținând genului Platypleura își produc modelul folosind (b) și (c), mușchiul tymbal fiind în activitate ritmică continuă; cei din genul Terpnosia folosesc în principal (a) pentru a întrerupe continuitatea emisiei impulsurilor sonore, cu unele modificări însoțitoare ale amplitudinii și frecvenței pulsului. Speciile rămase folosesc toate cele trei grupe musculare, dar modele diferite de coordonare produc diferențe mari în cântec.
8. La o specie (Platypleura octoguttata) a fost înregistrată o melodie distinctă de curte de la un bărbat în imediata apropiere a unei femele; aceasta se încheie cu încercarea de copulare.
9. Experimentele electrofiziologice preliminare arată că sensila chordotonală asociată cu tympana este extrem de sensibilă la sunetele înalte. Când cântecul unui alt greier este redat printr-un difuzor, modelul de impuls din nervul auditiv corespunde plicului de modulare a pulsului, cu unele post-descărcare, ca și în alte urechi de insecte (Pumphrey, 1940).
10. Funcția cântecului este de a aduna populația locală a unei specii de cicada (bărbați și femei) într-un grup mic. Rămâne de stabilit dacă este principalul stimul intersexual în comportamentul de împerechere.
