Частотные параметры
Все звуки насекомых могут быть условно разделены на «тональные» и «шумовые». Первые из них представляют собой гармонические колебания, дающие линейчатые спектры, вторые — сложные шумоподобные сигналы, для которых характерны сплошные спектры, занимающие более или менее широкую полосу частот.
Тональные звуки возникают при полете многих насекомых. Их основная частота обычно соответствует частоте биения крыльев, но, кроме того, их спектры содержат высокочастотные гармоники. Результаты анализа этих звуков у некоторых видов насекомых свидетельствуют о том, что наиболее низкочастотные звуки издают стрекозы, бабочки и некоторые прямокрылые (5—50 Гц). У многих двукрылых и перепончатокрылых основная частота составляет несколько сотен герц, а у некоторых мелких двукрылых она достигает 2 кГц.
С помощью фрикционных органов тональные сигналы издают почти все сверчкообразные и некоторые кузнечики (Нотогосогу-phus, Drepanoxiphus). Их пульсы имеют почти синусоидальное заполнение. В призывных сигналах сверчков и медведок основная частота лежит в диапазоне 1,5—8 кГц, а у кузнечиков она смещена в область ультразвука (16—30 кГц).
Шумовые сигналы возникают при работе всех перечисленных ранее механизмов звукоизлучения. Их частотные характеристики разнообразны и с трудом поддаются классификации. Сравнение полученных к настоящему времени спектрограмм свидетельствует о том, что полоса излучаемых частот варьирует от нескольких сотен герц до десятков килогерц. В некоторых спектрах легко выделяются одна или несколько областей доминирующих частот, в других — амплитуда составляющих бывает приблизительно одинаковой. Относительная величина спектральных компонентов может заметно меняться не только у особей одного вида, но и у одного животного при разных условиях (в частности, при разных положениях микрофона). Тем не менее уже в первых сравнительных биоакустических работах было отмечено, что сигналы представителей крупных таксономических групп насекомых (до надсе-мейства включительно) занимают определенные диапазоны частот. В дальнейшем были получены материалы, указывающие на то, что специфическими частотными характеристиками могут обладать не только сигналы видов, относящихся к одному семейству, но и роду. Так, например, у всех изученных видов рода Tettigonia имеются максимум на доминирующих частотах 8—10 кГц и два других максимума: 18—22 и 34—44 кГц. Огибающая их спектров в целом очень специфична, и ее можно легко отличить от огибающих спектров других кузнечиков сем. Tettigoniidae.
Зависимость частоты звуков от температуры изучена еще недостаточно. В некоторых случаях повышение температуры приводит к повышению частоты (Oecanthus), в других такая закономерность не наблюдается (Gryllus).
Определить минимальную интенсивность акустических сигналов насекомых чрезвычайно трудно, так как для этого необходима очень чувствительная аппаратура. Максимальные уровни звукового давления (УЗД), приближающиеся к ПО—115 дБ2, зарегистрированы у кузнечиков и цикад.
Вполне понятно, что перечисленные нами свойства звуковых сигналов связаны между собой и целиком определяются работой звуковых органов.
В 1963 г. Дюмортье предложил разделить основные параметры звуков членистоногих на «физические» и «биологические». Под первыми понимались параметры сигналов, определяющиеся механическими свойствами звукоизлучающих структур, а под вторыми — те особенности сигналов, которые контролируются работой нервно-мышечного аппарата. Такую классификацию нельзя считать достаточно строгой, но она все же отражает существенную закономерность, состоящую в том, что частотные характеристики звуков зависят главным образом от механических свойств звуковых органов, а временной рисунок сигнала определяется преимущественно работой некоторых элементов ЦНС и связанных с ними мышц, приводящих в движение эти органы.