Koevoluce echolokačních signálů u netopýrů a antipredačního chování u motýlů

Bc. Michal Kotúč

Bachelor's thesis

Co-evolution of the echolocation signals of bats and antipredation behaviour in moths

Abstract:

Study of acoustic abilities of nocturnal Lepidoptera referring to predation tactics of bats offers remarkable findings within the context of closely connected and model coevolution of these animals. It is well-defined and constricted on the sense of hearing. Bats hunt using echolocation and some of the moths are capable of eavesdropping and manage to answer with specific form of defence. Ultrasonic clicks are believed to be most effective response so far and have numerous functions, e. g. to delude bat. Moths went even further – they begun to use tympanal organs for intraspecific communication whereby created vast diversity of behavioural and communication characteristics. Aim of literature research part was to find out physiological and anatomical attributes of tympanal and sound-producing organs, define them and compare their attributes across species with focus on bats predation. Attention was paid on allotonic frequency hypothesis as an answer on the part of bats. Another aim was practical detection of presence of tympanal organs of moths caught in the hunting-grounds of bat species Plecotus auritus and experimental verification of one of particular example of its hunting strategies. It is known for being moth hunter specialist and concomitantly a variance between spring and summer season was detected in its diet. Hence a nutrition offer was monitored and in spring and summer season and abundance of tympanal moths was evaluated. Results showed that there are sufficient moths in the offer but in summer 99 % of them are tympanal and thus more inaccessible for P. auritus. We compared video and audio tracks from both seasons consequently and observed if P. auritus will show difference in hunting tactics as well. Also echolocation behaviour of Barbastella barbastellus was observed as a control. P. auritus used more harmonic frequencies during spring season and echolocated within 60 % of attacks in contrast with summer when only 17 % of attacks were recorded with echolocation and narrower band of frequencies from 42 – 50 kHz.

Abstract:

Studium akustických schopností nočních můr vztahujících se na predační taktiky netopýrů nabízí zajímavé poznatky v souvislosti s úzce spjatou a příkladnou koevolucí těchhle živočichů, protože je dobře definovaná a omezená na sluch. Netopýři loví pomocí echolokace a některé můry jsou schopné odposlouchávání a dokáží odpovědět určitou formou obrany. Zatím nejúspěšnější je odpověď formou ultrazvukových kliků, která má mnohé funkce, např. zmatení netopýra. Můry zašli ještě dále – začali sluchové orgány používat na intraspecifickou komunikaci, čímž vytvořili rozsáhlou diversitu behaviorálních a komunikačních charakteristik. Cílem rešeršní části práce bylo z literatury zjistit fyziologické a anatomické vlastnosti sluchových a zvuk-produkujících orgánů můr, popsat je a mezidruhově porovnat jejich vlastnosti se zaměřením na predaci netopýrů. Pozornost byla věnována i teorii allotonických frekvencí jako odpovědi ze strany netopýrů. Dalším cílem bylo praktické zjištění přítomnosti sluchových orgánů můr nachytaných v lovišti netopýra druhu P. auritus a experimentální ověření konkrétního příkladu jeho lovecké taktiky. Je známým specialistou na noční můry, současně však byly v jarním a letním složení potravy zjištěné rozdíly. Proto byla sledována potravní nabídka v jarní a letní sezóně a vyhodnoceno zastoupení tympanálních můr. Výsledky ukázali, že můry v nabídce jsou, jenže v létě je 99 % můr tympanálních a tudíž pro netopýra nedostupnějších. Následně jsme porovnali videonahrávky a zvukové stopy z obou sezón a sledovali, zdali P. auritus vykazuje i rozdíly v loveckém chování. Pro kontrolu bylo sledováno i echolokační chování Barbastella barbastellus. P. auritus používal v jarní sezóně více harmonických frekvencí a echolokoval během 60 % útoků, na rozdíl od léta, kdy jenom 17 % útoků bylo zaznamenaných s echolokací v užším frekvenčním spektru 42-50 kHz.

Keywords

Můry, Sluch, Tympanální orgány, Tymbal, Antipredační strategie, Plecotus auritus, Barbastella barbastellus

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 9. 6. 2016
• Supervisor: doc. Mgr. Tomáš Bartonička, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Ecological and Evolutionary Biology / Ecological and Evolutionary Biology