Warum Navy Wissenschaftler Zikaden imitieren wollen

Ich bin Zikade, hör mich brüllen. Foto mit freundlicher Genehmigung von Flickr-Benutzer Roger Smith

Ja, die großen roten Augen sind gruselig.

Ganz zu schweigen von dem bizarren 17-jährigen, sechs-Wochen-in-den-Bäumen-wahnsinnigen Zyklus von Trysting und Tod. Und das schiere Volumen - Milliarden von ihnen werden erwartet, bevor die aktuelle Invasion endet. (Letztes Wochenende stand ich unter einem Baumbestand, den sie übernommen hatten, und obwohl der Wind noch immer wehte, bewegten sich alle Baumkronen.)

Aber was die Wissenschaftler der US Navy an der Zikadenbrut fasziniert, die jetzt große Teile der Ostküste befällt, ist ihr umwerfender Klang - ein Lärm, der über 90 Dezibel klettern kann. Das ist lauter als eine Müllabfuhr, ein Stabmixer oder ein 50 Fuß entfernter LKW und fast so laut wie ein Motormäher oder ein 737, der zur Landung hereinkommt.

Ein Team von Wissenschaftlern des Navy Undersea Warfare Center in Rhode Island studiert seit mehreren Jahren Zikadenkakophonie und wird diese Woche auf dem Internationalen Akustikkongress in Montreal vorstellen, was sie gelernt haben. Ihr Ziel ist es zu sehen, ob Menschen einen Weg finden können, um den Klang zu replizieren.

Lärm machen

Ich weiß was du denkst ... warum? Warum sollte man versuchen, ein Geräusch zu imitieren, das einen Sommertag in einen akustischen Beatdown verwandeln kann?

Aber genau das fasziniert die Navy-Wissenschaftler. Sie versuchen herauszufinden, wie es möglich ist, ein Geräusch so laut zu machen, ohne viel Strom zu verbrauchen. Und sie glauben, dass Geräte, die wie Zikaden klingen, für die Fernerkundung unter Wasser, für die Kommunikation von Schiff zu Schiff und vielleicht sogar für Rettungsaktionen verwendet werden könnten.

Sie wissen, warum männliche Zikaden den Klang machen. Es dreht sich alles um den Sex. Sie wetteifern um die Aufmerksamkeit weiblicher Zikaden. Wenn eine Frau mit ihren Flügeln ein Klickgeräusch macht, ist sie interessiert. Die Forscher sagen, wenn ein Mann sich einer Frau nähert, die ihr Interesse geweckt hat, mildert der Mann seinen Klang - das Insektenäquivalent dazu, Barry White auf sie loszulassen.

Und sie haben eine gute Vorstellung davon, wie die Bugs den Sound erzeugen. Mithilfe von Lasern konnten sie gleichzeitig die Schwingungen der „Becken“ des Insekts messen, der gerippten Membranen auf beiden Seiten des Torsos einer Zikade. Wenn ein Mann Sex sucht, verformt er seinen Körper und durch dieses Knicken klickt die Membran und klickt dann erneut, wenn sie wieder einrastet.

Warum klingt das unaufhörliche Geräusch dann eher nach einem massiven Star Trek-Phaser als nach einer Reihe von Klicks? Denn die männliche Zikade wiederholt diesen Zyklus für die linke und rechte Seite etwa 300 bis 400 Mal pro Sekunde. Das ist viel Verzerrung, hat aber den gewünschten Effekt. Und es ist laut, sogar mit einer Zikade, weil die Kreatur Luftsäcke in ihrer hohlen Bauchhöhle hat, die den Klang verstärken. Es wurde mit einem Hammer verglichen, der einen Gong schlägt.

Bisher konnten die Wissenschaftler es nicht replizieren. Das Problem ist, dass es sich nicht nur um einen beweglichen Teil handelt, der den Klang erzeugt. Das Knicken des Körpers der Zikade ist nicht gleichmäßig - die beiden Becken sind nicht miteinander synchronisiert. Und anscheinend ist es die Kombination dieser phasenverschobenen Schwingungen, die ein so ohrenbetäubendes Geräusch erzeugt.

Genial… und das von einem Käfer, der 17 Jahre im Boden liegt.

Soundeffekte

Hier sind weitere Enthüllungen von der Akustikkonferenz dieser Woche:

• Familien auf der ganzen Welt Harmonie bringen: Forscher haben eine Möglichkeit entwickelt, wie Ihre Autolautsprecher im Hintergrund etwas anderes wiedergeben als das, was die Leute vorne hören. Dieses neue System erzeugt „unabhängige Hörzonen“, indem kleine, modifizierte Lautsprecher verwendet werden, um gerichtete Schallfelder zu erzeugen, und kann die Audiosignale optimieren, die die einzelnen Lautsprecher steuern.
• Puff up the volume: Der dänische Jazz- und Rock-Schlagzeuger Niels Adelman-Larsen hat ein Mittel zur Veränderung der Form von Konzertsälen erfunden, damit sie den besten Nachhall für jede Art von Musik liefern können, die in ihnen gespielt wird. Sein System besteht aus luftdichten Plastikfolienmembranen, die an den Wänden angebracht sind und mit einem Schalter aufgeblasen oder entleert werden können. Wenn die Membranen aufgeblasen werden, vibriert die Folie und die Nachhallzeit in der Halle wird verringert, wodurch sie sich besser für Rockmusik eignet. Lassen Sie die Membranen ab und Sie erhalten die langen Nachhallzeiten, die die klassische Musik bereichern.
• Denn wann hat ein Text Sie jemals falsch geführt: Soldaten im Feld müssen mit der Überlastung des Gehörs fertig werden, einschließlich der Informationen oder Befehle, die möglicherweise über ihre Kopfhörer eingehen. Daher wollten kanadische Forscher herausfinden, ob visuelle Hinweise ihnen helfen können, sich auf das zu konzentrieren, was sie wissen müssen. Und die Untersuchung ergab, dass Soldaten eine viel bessere Leistung zeigten, wenn sie SMS erhielten, die die Informationen über einen Lautsprecher verstärkten.
• Aber hüten Sie sich vor der starken Anziehungskraft, männliche Grillen zu singen: Die einzigartige Richtungshörfähigkeit einer parasitären Fliege hat Wissenschaftler dazu inspiriert, ein Mikrofon zu entwickeln, das Hörgeräte viel effektiver machen könnte. Die Weibchen dieser Fliegenart lokalisieren mit ihrem Hörvermögen singende männliche Grillen, auf denen sie ihre Larven ablegen. Und das kommt den Grillen nie recht.
• Das ist eine kleine Erklärung für (ähm) Mann: Forscher aus dem Ohio State und dem Michigan State sind zu dem Schluss gekommen, dass Neil Armstrongs Ohio-Akzent für die Verwirrung darüber verantwortlich war, was er sagte, als er seine ersten Schritte auf dem Mond unternahm. Während fast jeder auf der Erde glaubte, Armstrong sagen zu hören: "Das ist ein kleiner Schritt für den Menschen, ein großer Sprung für die Menschheit", bestand er immer darauf, dass er "für einen Mann" sagte, was sinnvoller gewesen wäre. Die jüngste Studie weist jedoch darauf hin, dass die Menschen in Zentral-Ohio, in denen Armstrong aufgewachsen ist, dazu neigen, Wörter wie „für“ und „a“ zu verschmelzen, was zu einem Satz führt, der „wie„ frrr (äh) “klang.

Videobonus: Sehen Sie, wie eine Zikade nach 17 Jahren im Boden zum Leben erweckt wird. Wenn Sie Zikadendin probieren möchten, springen Sie zur Vier-Minuten-Marke.

Video Bonus Bonus: Okay, das sind nicht die 17-jährigen Zikaden. Sie stammen aus der 13-jährigen Brut. Trotzdem lohnt es sich zu beobachten, wie David Rothenberg versucht, sein Saxophon zu spielen, während sie um ihn herumschwärmen.

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