Niektóre ćmy zagłuszają sonar polujących nietoperzy
Echolokacja daje nietoperzom ogromną przewagę podczas nocnego polowania, ale część ich ofiar ewoluowała w odpowiedzi. Niektóre ćmy mają uszy czułe na ultradźwięki, a część dodatkowo sama emituje serie ultradźwiękowych kliknięć. U tygrzyków takich jak Bertholdia trigona wykazano eksperymentalnie, że dźwięki te mogą zakłócać skuteczność sonaru atakującego nietoperza. Ćma nie „wyłącza” echolokacji; wprowadza sygnały w krytycznym momencie przetwarzania echa, utrudniając precyzyjne namierzenie. To biologiczny odpowiednik walki elektronicznej powstały w wyścigu zbrojeń drapieżnik–ofiara.
Najpierw trzeba usłyszeć drapieżnika
Wiele ciem posiada narządy tympanalne reagujące na częstotliwości używane przez nietoperze. Dzięki temu mogą rozpocząć manewry ucieczkowe, zanim drapieżnik je pochwyci. To już jest kontradaptacja wobec echolokacji. W części rodzin rozwinął się kolejny etap: narządy dźwiękowe wytwarzające ultradźwięki. Sygnały te mogą pełnić różne funkcje zależnie od gatunku — ostrzegać o niesmaczności, zaskakiwać drapieżnika albo interferować z jego sonarem.
Jak udowodnić zagłuszanie
Samo stwierdzenie, że ćma klika podczas ataku, nie dowodzi jeszcze jammingu. Badacze wykonywali eksperymenty z nietoperzami i ćmami, nagrywając ultradźwięki oraz ruch szybkimi kamerami podczerwonymi. U Bertholdia trigona wyłączenie struktur odpowiedzialnych za kliknięcia zwiększało skuteczność ataków nietoperzy. Dalsze doświadczenia terenowe potwierdziły, że emisja dźwięków realnie utrudnia chwytanie ćmy w naturalnych warunkach.
Liczy się czas i gęstość kliknięć
Nietoperz zbliżający się do ofiary skraca odstępy między własnymi impulsami i przechodzi w bardzo szybki „buzz” końcowy. Ćma musi więc emitować sygnały z odpowiednią częstotliwością i w odpowiednim momencie. Badania odtwarzania sygnałów pokazały, że skuteczność zakłócania rośnie wraz z tzw. duty cycle, czyli udziałem czasu zajętego przez kliknięcia. Im więcej obcych impulsów trafia w krytyczne okno analizy echa, tym większa szansa, że lokalizacja celu zostanie zaburzona.
Wyścig zbrojeń działa także na układy sensoryczne
Koewolucja często kojarzy się z pancerzem i zębami, ale system nietoperz–ćma pokazuje walkę na poziomie informacji. Nietoperze rozwijały coraz sprawniejszą echolokację, a ćmy — detektory ultradźwięków, zachowania unikania i własne sygnały akustyczne. Drapieżnik i ofiara kształtują więc wzajemnie nie tylko anatomię, lecz także fizjologię zmysłów i algorytmy zachowania.
Nie każdy ultradźwięk ćmy jest jammerem
Odkrycie akustycznej obrony ciem wymagało rozdzielenia kilku funkcji, które z zewnątrz brzmią podobnie. U niektórych gatunków kliknięcia są sygnałem ostrzegawczym: nietoperz uczy się, że dany dźwięk zapowiada niesmaczną lub toksyczną zdobycz. W innych przypadkach dźwięk może zaskakiwać drapieżnika. Prawdziwy sonar jamming wymaga natomiast wykazania, że sygnał pogarsza pomiar echa niezależnie od odstraszania. W doświadczeniach z Bertholdia trigona badacze kontrolowali smak ofiary, manipulowali zdolnością ćmy do klikania i analizowali przebieg ataków. Dopiero taki zestaw testów pokazał, że ultradźwięki obniżają skuteczność końcowej fazy namierzania. Rozróżnienie ma znaczenie ewolucyjne: podobny narząd dźwiękowy może najpierw służyć ostrzeganiu, a później zostać zmodyfikowany do zakłócania sonaru. Wyścig zbrojeń może więc tworzyć nową funkcję przez zmianę parametrów istniejącego sygnału, a niekoniecznie przez powstanie nowego narządu. Nietoperze również nie pozostają bierne. Presja ze strony słyszących i klikających ciem może faworyzować zmianę parametrów sygnału, sposobu podejścia albo wykorzystanie innych wskazówek sensorycznych. Koewolucyjny konflikt może zatem przesuwać się z samego wykrywania ofiary na moment ataku i interpretację szybko zmieniających się sygnałów.
Akustyczny wyścig zbrojeń rozgrywa się w milisekundach
Atak nietoperza zmienia się w miarę zbliżania do celu. Na początku impulsy są rzadsze, a w ostatniej fazie następuje szybka seria pozwalająca bardzo dokładnie aktualizować położenie ofiary. Dla ćmy oznacza to, że skuteczna obrona musi reagować na dynamicznie zmieniający się sygnał. Jej uszy mogą wykrywać odległego nietoperza wcześniej, uruchamiając lot unikowy, natomiast intensywne klikanie ma największy sens w krytycznej fazie pościgu. Eksperymenty z odtwarzaniem sztucznych kliknięć pokazały, że liczy się nie tylko obecność dźwięku, ale też gęstość impulsów w czasie. Ten system jest przez to dobrym modelem ewolucji przetwarzania informacji: dobór działa na próg słuchu, czas reakcji, wzorzec ruchu i strukturę emitowanego sygnału jednocześnie. Broń i kontrbroń nie muszą być zębami czy pancerzem — mogą być algorytmem sensorycznym wykonywanym przez układ nerwowy. Taka obrona ma sens tylko wtedy, gdy nietoperz rzeczywiście korzysta z echa do precyzyjnego końcowego naprowadzania. Dlatego eksperymenty analizujące moment nieudanego chwytu są ważniejsze niż samo wykrycie ultradźwięków emitowanych przez ćmę.