A comparative characterization of recording devices for vibration signals on the example of Heterocerus fenestratus (Thunberg, 1784) (Coleoptera: Heteroceridae)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Works on vibration communication for Orthoptera and Hemiptera are widely known in Russian literature. Basically, the piezoelectric adapter GZK-661 or the electromagnetic transducer GZM-105 are used for recording this communication. The use of these devices does not give satisfactory results when recording insects smaller than 1 cm. In this paper we consider a comparative characteristic of recording devices based on the piezoelectric transducer GZK-661, electromagnetic transducer GZM-105 and electrodynamic head eas15s02m when recording vibration communication of near-water rigid-winged Heterocerus fenestratus (Thunberg, 1784) (Coleoptera: Heteroceridae). A comparative analysis of the efficiency of the three transducers considered in this paper shows that the transducer based on the electrodynamic loudspeaker head used as a signal source (reverse mode of operation) has the best characteristics. In addition, the shielded magnetic system of the dynamic head provides high magnetic induction in the working gap and insensitivity to inductions from external electromagnetic fields. 176 stress signals were recorded for males and 189 for females. The range of dominant frequencies ranged from 857,29 to 1002,01 Hz for males and from 898,04 to 1189,12 Hz for females.

About the authors

Elena Yurievna Rodionova

Kuban State University

Author for correspondence.
Email: rigaey@gmail.com

lecturer of Zoology Department

Russian Federation, Krasnodar

References

  1. Морозов В.П., Занимательная биоакустика. Изд. 2-е, доп., перераб. М.: Знание, 1987. 208 с.
  2. Romer H. Environmental and biological constraints for the evolution of long-range signaling and hearing in acoustic insects // Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences. 1993. Vol. 340. P. 179–185. doi: 10.1098/rstb.1993.0056.
  3. Forrest T.G. Acoustic communication and baffling behaviors of crickets // The Florida Entomologist. 1982. Vol. 65, iss. 1. P. 33–44. doi: 10.2307/3494144.
  4. van Staaden M.J., Romer H. Sexual signalling in bladder grasshoppers: tactical design for maximizing calling range // Journal of Experimental Biology. 1997. Vol. 200, iss. 20. P. 2597–2608. doi: 10.1242/jeb.200.20.2597.
  5. Aicher B., Tautz J. Vibrational communication in the fiddler crab, Uca pugilator. 1. Signal transmission through the substratum // Journal of Comparative Physiology A: Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 1990. Vol. 166. P. 345–353. doi: 10.1007/bf00204807.
  6. Жантиев Р.Д. Биоакустика насекомых. М.: Изд-во МГУ, 1981. 256 с.
  7. Wessel A. Stridulation in the Coleoptera – an overview // Insect sounds and communication Physiology, behavior, ecology and evolution / eds. S. Drosopoulos, M.F. Claridge. London; New York: Taylor & Francis; Boca Raton, 2006. P. 397–403.
  8. Van Tassell E.R. An audiospectrographic study of stridulation as an isolating mechanism in the genus Berosus (Coleoptera: Hydrophilidae) // Annals of the Entomological Society of America. 1965. Vol. 58, iss. 4. P. 407–413. doi: 10.1093/aesa/58.4.407.
  9. Schuster J.C. Acoustical signals of passalid beetles: complex repertoires // Florida Entomologist. 1983. Vol. 66, iss. 4. P. 486–496. doi: 10.2307/3494020.
  10. Reyes-Castillo P., Jarman M. Some notes on larval stridulation in neotropical Passalidae (Coleoptera: Lamellicornia) // The Coleopterists Bulletin. 1980. Vol. 34, iss. № 3. P. 263–270.
  11. Schmitt M., Traue D. Morphological and bioacoustic aspects of stridulation in Criocerinae (Coleoptera, Chrysomelidae) // Zoologischer Anzeiger – a Journal of Comparative Zoology. 1990. Vol. 225, iss. 5/6. P. 225–240.
  12. Kerchev I.A. Interspecific differences of stridulatory signals in three species of bark beetles from the genus Polygraphus Er. (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) inhabiting the island of Sakhalin // PeerJ. 2020. doi: 10.7717/peerj.8281.
  13. Di Giulio A., Maurizi E., Barbero F., Sala M., Fattorini S., Balletto E., Bonelli S. The pied piper: a parasitic beetle’s melodies modulate ant behaviours // PLoS One. 2015. Vol. 10, iss. 7. doi: 10.1371/journal.pone.0130541.
  14. Рига Е.Ю., Аникин В.В. Акустические сигналы при коммуникации муравьёв рода Formica (Hymenoptera: Formicidae) и жуков рода Scydmaenus (Coleoptera: Staphylinidae) // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2016. Т. 16, вып. 4. С. 428–433. doi: 10.18500/1816-9775-2016-16-4-428-433.
  15. Шестаков Л.С., Эль Хашаш А. Перспективы использования данных о вибрационной коммуникации для разработки безопасных методов контроля численности насекомых // Сенсорные системы. 2021. Т. 35, № 1. С. 38–42. doi: 10.31857/s023500922101008x.
  16. Yack J.E., Smith M.L., Weatherhead P.J. Caterpillar talk: acoustically mediated territoriality in larval Lepidoptera // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2001. Vol. 98, iss. 20. P. 11371–11375. doi: 10.1073/pnas.191378898.
  17. Yack J.E. The structure and function of auditory chordotonal organs in insects // Microscopy Research & Technique. 2004. Vol. 63, iss. 6. P. 315–337. doi: 10.1002/jemt.20051.
  18. Hofstetter R.W., Aflitto N., Bedoya C.L., Yturralde K., Dunn D.D. Vibrational behavior in bark beetles: applied aspects // Biotremology: studying vibrational behavior / eds. P.S.M. Hill, R. Lakes-Harlan, V. Mazzoni, P.M. Narins, M. Virant-Doberlet, A. Wessel. Cham: Springer Nature, 2019. P. 415–435. doi: 10.1007/978-3-030-22293-2_21.
  19. Шестаков Л.С. Сравнительный анализ вибрационных сигналов 16 видов клопов-щитников семейства Pentatomidae (Heteroptera) // Зоологический журнал. 2015. Т. 94, № 3. С. 320–335. doi: 10.7868/s0044513415030125.
  20. Бенедиктов А.А. Акустическая сигнализация прыгунчиков рода Tetrix (Orthoptera, Tetrigidae) // Зоологический журнал. 1998. Т. 77, № 9. С. 1021–1025.
  21. Бенедиктов А.А. Новые данные о вибросигнализации прямокрылых семейства Tetrigidae (Orthoptera) // Устойчивое развитие континента Азия. Функциональная экология. Биосферные исследования: тр. VII Убсунурского междунар. симпозиума. 20–24 сентября 2001 г., г. Кызыл / отв. ред. В.В. Бугровский, В.С. Хруцкий. М.: Слово, 2002. С. 97–106.
  22. Бенедиктов А.А. Вибрационные сигналы прямокрылых насекомых семейства Tetrigidae (Orthoptera) // Труды Русского энтомологического общества. 2005. Т. 76. С. 131–140.
  23. Бенедиктов А.А. Вибрационные сигналы прыгунчика Paratettix uvarovi Semenov, 1915 (Orthoptera: Tetrigoidea) из Теберды (Россия) // Кавказский энтомологический бюллетень. 2014. Т. 10, № 1. С. 23–25.
  24. Гаранин М.В., Журавлев В.И., Кунегин С.В. Системы и сети передачи информации: учеб. пособие. М.: Радио и связь, 2001. 336 с.
  25. Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике: методы расчета, способы измерений разработка схем, цифровая обработка звуковых сигналов / пер. с нем. И.Д. Гурвица. М.: Мир, 1991. 446 с.
  26. Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1972. 816 с.
  27. Sazhnev A.S. On the position of Heteroceridae (Insecta: Coleoptera) in food webs in riparian communities // Ecosystem Transformation. 2018. Vol. 1, № 1. P. 49–56. doi: 10.23859/estr-180121.
  28. Greenfield M.D. Evolution of acoustic communication in insects // Insect Hearing. Vol. 55 / eds. G. Pollack, A. Mason, A. Popper, R. Fay. Cham: Springer, 2016. P. 17–47. doi: 10.1007/978-3-319-28890-1_2.
  29. Erichson W.F. Heteroceridae MacLeay // Naturgeschichte der Insecten Deutschlands. Coleoptera. Berlin, 1848. Bd. 3, № 1. P. 538–551.
  30. Schiodte J.C. On the tunneling coleopterous genera Bledius, Heterocerus, Dyschirius, and their Danish species // Annals and Magazine of Natural History. 1867. Vol. 20, iss. 115. P. 30–43. doi: 10.1080/00222936708562714.
  31. Gahan C.J., Gahan C.J.X. Stridulating organs in Coleoptera // Transactions of the Royal Entomological Society of London. 1900. Vol. 48, № 3. P. 433–452.
  32. Голуб В.Б., Цуриков М.Н., Прокин А.А. Коллекции насекомых: сбор, обработка и хранение материала. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. 339 с.
  33. Волощенко Ю.И., Мартюшев Ю.Ю., Никитина И.И. Основы радиоэлектроники: учеб. пособие / под ред. Г.Д. Петрухина. М.: Изд-во МАИ, 1993. 415 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1

Download (395KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2

Download (533KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3

Download (38KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4

Download (37KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5

Download (127KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Rodionova E.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».