https://frosthead.com

Waarom marinewetenschappers Cicaden willen nabootsen

17 jaar cicade

Ik ben cicade, hoor me brullen. Foto met dank aan Flickr-gebruiker Roger Smith

Ja, de grote rode ogen zijn griezelig.

Om nog maar te zwijgen van de bizarre 17-jarige-in-de-grond, zes-weken-in-de-bomen, gekke beproeving-en-doodcyclus. En het enorme volume - miljarden van hen worden verwacht voordat de huidige invasie eindigt. (Vorig weekend stond ik onder een bos bomen die ze hadden overgenomen en hoewel de wind nog steeds bewoog, bewoog elke boomtop.)

Maar wat de wetenschappers van de Amerikaanse marine fascineert over het broed van cicaden die nu grote delen van de oostkust besmetten, is hun verbijsterende geluid - een lawaai dat meer dan 90 decibel kan beklimmen. Dat is luider dan een vuilophaal, voedselblender of een vrachtwagen op 50 meter afstand, en bijna net zo luid als een power maaier of een 737 die binnenkomt voor een landing.

Een team van wetenschappers van het Naval Undersea Warfare Centre in Rhode Island bestudeert nu al enkele jaren cacadacacofonie en deze week zullen ze presenteren wat ze hebben geleerd op het Internationale Congres over akoestiek in Montreal. Hun doel is om te zien of mensen een manier kunnen bedenken om het geluid te repliceren.

Kom maar op met het geluid

Ik weet wat je denkt ... waarom? Waarom probeer je een geluid na te bootsen dat van een zomerse dag een auditieve beatdown kan maken?

Maar dat intrigeert de marine-wetenschappers. Ze proberen erachter te komen hoe het mogelijk is om een ​​zo luid geluid te maken zonder veel kracht te gebruiken. En ze denken dat apparaten die als cicaden klinken, kunnen worden gebruikt voor remote sensing onderwater, schip-tot-schip-communicatie, misschien zelfs reddingsoperaties.

Ze weten waarom mannelijke cicaden het geluid maken. Het draait allemaal om de seks. Ze wedijveren om de aandacht van vrouwelijke cicaden. Als een vrouw een klikgeluid maakt met haar vleugels, is ze geïnteresseerd. De onderzoekers zeggen dat wanneer een man dichter bij een vrouw komt die op haar interesse heeft geklikt, de man zijn geluid verzacht - het insectenequivalent van Barry White op haar gaan.

En ze hebben een goed idee van hoe de bugs het geluid maken. Ze hebben lasers kunnen gebruiken om tegelijkertijd de trillingen van de "tymbals" van het insect te meten, de geribbelde membranen aan beide zijden van de romp van een cicade. Wanneer een man seks zoekt, verwringt het zijn lichaam en door die knik klikt het membraan en klikt u opnieuw wanneer het op zijn plaats klikt.

Dus waarom klinkt de onophoudelijke ruis meer als een massieve Star Trek-phaser dan een reeks klikken? Omdat de mannelijke cicade deze cyclus voor zijn linker- en rechterkant ongeveer 300 tot 400 keer per seconde herhaalt. Dat is veel verwringing, maar het heeft het gewenste effect. En het is luid, zelfs met één cicade, omdat het wezen luchtzakken heeft in zijn holle buikholte die het geluid versterkt. Het is vergeleken met een hamer die op een gong slaat.

Tot nu toe hebben de wetenschappers het niet kunnen repliceren. Het probleem is dat het niet slechts één bewegend deel is dat het geluid maakt. Het knikken van het lichaam van de cicade is niet uniform - de twee tymbalen zijn niet synchroon met elkaar. En blijkbaar is het de combinatie van die uit fase trillingen die zo'n oorverdovend geluid maakt.

Ingenieus ... en dit van een bug die 17 jaar in de grond doorbrengt.

Geluidseffecten

Hier zijn andere onthullingen van de akoestische conferentie van deze week:

  • Harmonie brengen aan gezinnen over de hele wereld: onderzoekers hebben een manier bedacht om uw autoluidsprekers achterin iets anders te laten spelen dan wat mensen vooraan horen. Dit nieuwe systeem creëert "onafhankelijke luisterzones" door kleine, aangepaste luidsprekers te gebruiken om directionele geluidsvelden te produceren, en heeft de mogelijkheid om de audiosignalen die elk van de luidsprekers aansturen te optimaliseren.
  • Blaas het volume op: de Deense jazz- en rockdrummer Niels Adelman-Larsen heeft een manier bedacht om concertzalen van vorm te veranderen, zodat ze de beste galm kunnen bieden voor wat voor soort muziek er ook wordt gespeeld. Zijn systeem is gemaakt van luchtdichte plastic foliemembranen die aan de wanden zijn bevestigd en die met een schakelaar kunnen worden opgeblazen of leeggelaten. Wanneer de membranen worden opgeblazen, trilt de folie en dat verkort de nagalmtijd in de hal, waardoor het geschikter is voor rockmuziek. Laat de membranen leeglopen en u krijgt de lange nagalmtijden die klassieke muziek verrijken.
  • Want wanneer heeft een tekst je ooit verkeerd gestuurd : soldaten in het veld hebben te maken met auditieve overbelasting, inclusief welke informatie of bestellingen via hun koptelefoon binnenkomen. Canadese onderzoekers wilden dus kijken of visuele aanwijzingen hen konden helpen zich te concentreren op wat ze moesten weten. En ja hoor, uit het onderzoek bleek dat soldaten veel beter presteerden toen ze sms'jes ontvingen die wat hen via een luidspreker werd verteld, versterkten.
  • Maar pas op voor een krachtige aantrekking tot het zingen van mannelijke krekels: het unieke directionele gehoorvermogen van een parasitaire vlieg heeft wetenschappers geïnspireerd om een ​​microfoon te ontwerpen die hoorapparaten veel effectiever zou kunnen maken. De vrouwtjes van dit type vlieg gebruiken hun auditieve vaardigheden om mannelijke krekels te zingen, waarop ze hun larven afzetten. En dat komt nooit goed uit voor de krekels.
  • Dat is een kleine verklaring frrr (uh) man: Onderzoekers uit de staat Ohio en Michigan zijn tot de conclusie gekomen dat het accent van Ohio van Neil Armstrong mogelijk verantwoordelijk was voor de verwarring over wat hij zei toen hij zijn eerste stappen op de maan zette. Terwijl zowat iedereen op aarde dacht dat ze Armstrong hoorden zeggen: "Dat is een kleine stap voor de mens, een enorme sprong voor de mensheid", stond hij er altijd op dat hij zei "voor een man", wat logischer zou zijn geweest. Maar de laatste studie wijst erop dat mensen in centraal Ohio, waar Armstrong opgroeide, de neiging hebben om woorden als "voor" en "a" samen te voegen, resulterend in een zin die "zoiets als 'frrr (uh)' klonk."

Videobonus: zie hoe een cicade na 17 jaar in de grond tot leven komt. Als u de smaak van cicade wilt proeven, gaat u naar de markering van vier minuten.

Videobonusbonus: oké, dit zijn geen 17-jarige cicaden. Ze zijn van het 13-jarige broedsel. Toch is het de moeite waard om te kijken naar David Rothenberg die probeert zijn saxofoon te spelen terwijl ze om hem heen zwermen.

Meer van Smithsonian.com

De cicaden komen eraan en zo ook de angstaanjagende sporen die ze levend maken

Hoeveel bruiloften ruïneren de cicaden deze zomer?

Waarom marinewetenschappers Cicaden willen nabootsen