蛾子用皮毛吸收超声波来躲蝙蝠

照片:礼貌:托马斯·尼尔

英国科学家发现，一些飞蛾的皮毛可以吸收高达85%的超声波。研究人员称，这种皮毛起到了“隐形涂层”的作用，为飞蛾提供了声学伪装，并帮助它们隐藏在蝙蝠的超声波探测中。

蝙蝠喜欢吃蛾子。他们使用声纳技术或回声定位来打猎。在这场狩猎比赛中，一些飞蛾进化出能听到蝙蝠超声波的耳朵，然后避开它们。事实已经证明，一群飞蛾已经进化出一种更加被动的声学伪装防御方法。

从两只耳聋的蛾子，马达加斯加的牛蛾和圆翅蚕蛾，到两只不在蝙蝠菜单上的蝴蝶，这项研究的主要作者托马斯·尼尔和他来自布里斯托尔大学的同事用声学色谱法分析和比较了它们的吸声特性。

毛茸茸的胸部

在蝙蝠回声定位的频率范围内，研究小组发现蛾子胸部的皮毛吸收了多达85%的超声波，从而起到了伪装的作用。相比之下，大多数蝴蝶只吸收大约20%的超声波。

“我们测试了20-160千赫范围内的超声波吸收率，这涵盖了大多数蝙蝠用来狩猎的频率。大多数频率在20-60千赫之间，少数频率更高，”尼尔解释道。我们发现超声波的吸收率在整个频率范围内是一致的，并且吸收率没有因频率的不同而发生变化。

研究人员还发现，如果去掉蛾子胸部的毛，蝙蝠发现蛾子的可能性增加了38%。尼尔说这是因为“音量检测”已经改变了。

体积检测

尼尔说:“对于一只皮毛完好无损的飞蛾和一只皮毛被去除的飞蛾，我们可以计算出蝙蝠有效探测距离的变化。这种多角度分析可以让我们计算出蝙蝠能够探测到飞蛾的范围，也就是说，一个有效狩猎的三维空间。”

当研究人员检查昆虫时，他们发现蛾子的皮毛比蝴蝶更厚更密。尼尔说，蛾的皮毛结构类似于大麻、洋麻和其他可用于隔音的天然纤维，但规模要小得多。这些天然纤维可以用作多孔吸声材料。当声波进入材料的空腔时，它们会消散声波。

“我们做了一些实验来观察飞蛾的毛发是否具有多孔吸声的特性。结果表明，实验预测与实际测量结果一致尼尔说:“蛾的皮毛上有足够多的洞让声波穿透，而不是反射回蝙蝠，导致蝙蝠泄漏。”

显著的生存优势

研究人员认为，作为一种轻质多孔吸声体，蛾胸部的皮毛在所有的生态超声波频率下都是声学上不可见和伪装的，这为它们提供了显著的生存优势。

他们还发现，作为一种宽频带、多方向的超声波吸声体，蚕蛾毛的性能相当于目前的多孔吸声泡沫，这表明它可以促进超薄吸声体和其他噪声控制装置的研发。

蝌蚪工作人员从物理世界编译，翻译狗格格，转载必须授权