Neuroethology of invertebrate sound and vibration communication systems

无脊椎动物声音和振动通信系统的神经行为学

基本信息

  • 批准号:
    261847-2007
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.64万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2009-01-01 至 2010-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

My research program investigates how animals use their sensory systems to detect and process information from their natural environments. A current focus is on insect hearing and vibration communication. Insects have an amazing diversity of unique sensory organs that can detect and process acoustic signals extending far beyond human sensory capabilities. We will identify and characterize novel acoustic communication systems in butterflies, caterpillars and beetles. My research group uses neurophysiology, laser vibrometry, neuroanatomy, high speed videography, and behavioural experiments to explain how insects interact acoustically with their environment. My laboratory has discovered that many butterflies possess sensitive ears on their wings used for communication and predator detection. We now aim to describe which butterflies have ears, how these ears function physiologically, and what evolutionary processes led to 'new' or 'degenerate' auditory systems. This research will teach us about the sensory ecology of butterflies, many of which are endemic to fragile ecosystems in Canada and worldwide. A second goal is to uncover how caterpillars communicate acoustically. For example, we will study how some species rely on vibrations to space themselves on their host plants, and will identify the sensory organs they use for detecting minute vibrations. We will also study how some larvae, including pest species like the fall webworm (Hyphantria cunea) and tobacco hornworm (Manduca sexta), use airborne sounds to avoid predators. A third goal is to identify novel acoustic receptors in different invertebrates, such as bark beetles (Scolytidae), a group that imposes a major threat to the Canadian timber industry. Our research could be implemented in the design of pest control devices that trap insects or interfere with sensory mechanisms involved in feeding or maintaining groups. Understanding the functional organization of acoustic receptors in insects could also lead to innovative developments for miniature sensing devices. Finally, the proposed research will provide background training for students seeking careers in research, the health sciences, teaching, and entomology.
我的研究项目研究动物如何使用他们的感觉系统来检测和处理来自自然环境的信息。目前的重点是昆虫的听觉和振动通信。 昆虫有着惊人的多样性,独特的感觉器官,可以检测和处理远远超出人类感觉能力的声音信号。我们将识别和描述蝴蝶,毛毛虫和甲虫的新型声学通信系统。 我的研究小组使用神经生理学,激光测振仪,神经解剖学,高速摄像和行为实验来解释昆虫如何与它们的环境相互作用。 我的实验室发现,许多蝴蝶翅膀上有敏感的耳朵,用于交流和捕食者探测。 我们现在的目标是描述哪些蝴蝶有耳朵,这些耳朵在生理上是如何起作用的,以及是什么样的进化过程导致了“新的”或“退化的”听觉系统。这项研究将教会我们蝴蝶的感官生态学,其中许多是加拿大和世界各地脆弱生态系统的特有物种。 第二个目标是揭示毛毛虫是如何用声音交流的。 例如,我们将研究一些物种如何依靠振动来将自己与宿主植物隔开,并将识别它们用于检测微小振动的感觉器官。 我们还将研究一些幼虫,包括美国白蛾(Hyphantria cunea)和烟草天蛾(Manduca sexta)等害虫物种,如何使用空气传播的声音来躲避捕食者。 第三个目标是在不同的无脊椎动物,如树皮甲虫(小蠹科),一组对加拿大木材工业构成重大威胁,确定新的声音受体。 我们的研究可以在害虫控制装置的设计中实施,这些装置可以捕获昆虫或干扰与喂养或维持群体有关的感觉机制。 了解昆虫声感受器的功能组织也可能导致微型传感设备的创新发展。 最后,拟议的研究将为寻求研究,健康科学,教学和昆虫学职业的学生提供背景培训。

项目成果

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Yack, Jayne其他文献

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