Jak slyší hmyz?

Když člověk přemýšlí o sluchu, téměř jistě si představí ucho: boltec, ušní bubínek, vnitřní ucho. Svět hmyzu však funguje podle úplně jiné logiky. Jejich „uši“ nemusí být nutně na hlavě a navíc často ani nepřipomínají ucho. Hmyz může slyšet tykadly, nohama, drobnou blánou na zadečku, nebo třeba tak, že nevnímá zvukové vlny ve vzduchu, ale vibrace šířící se v půdě, listech, dřevě nebo hnízdním materiálu. A z toho přímo vyplývá i otázka, kterou jste nám už mnohokrát položili: slyší ultrazvuk?

Jednou z nejzajímavějších vlastností sluchu hmyzu je, že se u něj nezávisle vyvinulo několik různých způsobů vnímání zvuku. Existuje hmyz, který má bubínkovité, takzvané tympanální orgány. Ty vibrují na zvukové vlny šířící se vzduchem. U jiných druhů zachycuje drobné pohyby tykadel Johnstonův orgán umístěný u jejich základny. A zase jiné druhy vnímají chvění okolí pomocí vibračních smyslových orgánů v nohách. To znamená, že pro hmyz není zvuk vždy slyšitelný hluk, ale často spíš jemný pohyb, změna tlaku nebo povrchové vibrace.

Jak slyší komáři?

Sluch komárů je obzvlášť názorným příkladem toho, jak odlišně hmyz vnímá svět. Péřovitá tykadla samců komárů citlivě reagují na zvuk úderů křídel samic. Chvění tykadel vnímá Johnstonův orgán, který se nachází u jejich báze. Tento systém neslouží k tomu, aby komár slyšel cokoli z dálky, ale k tomu, aby zblízka rozpoznal a zaměřil letové zvuky důležité pro páření. Podle výzkumů samci komárů vnímají letový zvuk samic prostřednictvím vychýlení svých tykadel a Johnstonův orgán je pak jedním z nejsložitějších mechanosenzorických sluchových orgánů v říši hmyzu.

Komáři tedy slyší především jeden druhého. Rozsah frekvencí jejich vlastních zvuků se obvykle pohybuje kolem několika stovek Hz. Například u samců Culex pipiens byly nalezeny různé skupiny sluchových neuronů s laděním zhruba v rozmezí 85–470 Hz, v studiích na Aedes aegypti se pak často uvádí citlivost přibližně 150–350 Hz, případně asi 200–400 Hz. A to je od ultrazvuku velmi daleko, takže komáři ultrazvuk neslyší.

Ale zato můry s ostrým sluchem!

Sluch můr vypráví jiný evoluční příběh: hlavní roli tu často hraje netopýr. Mnoho nočních motýlů a můr je citlivých na ultrazvuk, protože je netopýři loví pomocí ultrazvukové echolokace. Ucho můry je tedy v mnoha případech poplašný systém: když uslyší blížící se vapřibližující se lovecký zvuk netopýra, může se pustit do únikového manévru. Je to jakýsi evoluční závod ve zbrojení: netopýr hledá pomocí zvuku, zatímco můra se podle něj snaží uniknout svému osudu.

V tomto souboji drží zavíječ voskový (Galleria mellonella) naprosto neuvěřitelný rekord. Podle výzkumů dokáže vnímat ultrazvuk o frekvenci téměř 300 kHz, což je podle současných znalostí jeden z nejvyšších známých rozsahů sluchových frekvencí v živočišné říši. Pro srovnání: lidský sluch končí přibližně kolem 20 kHz. Sluch zavíječe voskového je zvláštní i tím, že poměrně jednoduché hmyzí ucho dokáže takto extrémní výkon. Neznamená to, že můra slyší lépe nebo bohatěji než my, ale že je naladěná na zcela jiný rozsah zvuků: na svět, v němž se pohybují lovecké signály netopýrů. Z vědeckého hlediska tedy můžeme proti můrám bojovat ultrazvukem s mimořádně dobrou účinností.

Může fungovat ultrazvukový odpuzovač mravenců?

U mravenců je slovo sluch už téměř zavádějící. Neslyší tak, jak slyší lidé, a dokonce ani ne tak, jako komáři nebo můry. V komunikaci mravenců jsou mimořádně důležité chemické signály, tedy feromony, ale významnou roli mohou hrát i vibrace. Někteří mravenci vytvářejí vibrace nebo tiché zvuky třením částí těla, tzv. stridulací. Tyto signály mohou ostatní vnímat přes půdu, rostlinu nebo hnízdní materiál. Svět mravenců je tak mnohem víc světem vibrujících povrchů: zvuk k nim nemusí přicházet vzduchem, ale šíří se pod jejich nohama. Protože na internetu narazíte na nespočet ultrazvukových odpuzovačů mravenců, chceme jednoznačně zdůraznit, že podle našeho odborného názoru jsou neúčinné.

Cvrček krásně cvrká, ale jak slyší?

Cvrčci jsou možná nejznámější hmyz vydávající zvuky, ale i u nich najdeme sluchový orgán na překvapivém místě. Mnoho cvrčků nenosí bubínkovité sluchové orgány na hlavě, ale na předních nohách. Samci cvrkáním lákají samice a samice je podle něj mohou najít. Cvrček je tedy zároveň hudebník i posluchač: křídly vydává zvuk a nohama ho vnímá. Je to zvlášť dobrý příklad toho, že evoluce se neřídí řešeními, na která je zvyklý člověk. To, co je pro nás ucho, může být pro cvrčka citlivá blána na noze.

Sluch cvrčků je tedy především naladěn na frekvenci cvrkání. Většina cvrčků polních používá při hledání partnera zvuky v rozmezí zhruba 2–9 kHz a citlivost mnoha druhů je nejsilnější kolem 4–5 kHz. Existují však výjimky: některé druhy cvrčků už používají vysoké tóny blízké horní hranici lidského sluchu nebo i za ní, dokonce v pásmu 10–28 kHz.

Sluch hmyzu obecně

Sluch hmyzu obecně tedy neznamená jediný způsob, jako je u savců slyšení ušima, ale spíš soubor mnoha různých řešení. Tykadla komára jsou jemným nástrojem pro hledání partnera, ucho můry slouží jako varování před netopýry, noha mravence čte vibrace a cvrček sleduje cvrkání přes své nohy. A zavíječ voskový mezi všemi vyniká tím, že dokáže vnímat i tak vysoké ultrazvuky, které si člověk jako slyšitelný zvuk ani nedokáže představit.

Nejkrásnější na tom je, že sluch hmyzu není primitivnější než ten lidský, ale je uzpůsoben k jinému účelu. Není naladěn na koncertní sály, řeč ani hudbu, ale na přežití: na hledání partnera, útěk, orientaci a vnímání signálů od ostatních. Ve světě hmyzu není zvuk často melodií, ale vibrací zachraňující život. A jaké z toho plyne ponaučení? Pokud se vám někdo bude snažit vnutit ultrazvukový odpuzovač hmyzu, můžete si být jistí, že na většinu hmyzu fungovat nebude, i když existují výjimky (jak jste si právě přečetli.)

Pokud máš ale kromě hmyzu (nebo místo něj) často potíže i s hlodavci, klikni sem a seznam se s řešeními Vadalarmu!