The Acoustic Signals and Stridulatory Files in Katydids

研究背景

声通讯是昆虫种内个体间信息交流的主要方式之一，对种间识别、求偶、种群延续至关重要。鸣声分化源于性选择行为的差异，吸引异性和宣示领地；但这种分化形式较为随机，分化产生的结果具有一定的不可预见性 (Iwasa and Pomiankowski, 1995)。螽斯通过前翅闭合运动时左翅腹面上的发声锉与右翅内缘 (刮器) 相互摩擦而发声。雄性螽斯利用鸣声进行通讯、吸引异性和威慑竞争对手；部分种类雌性亦可发出鸣声应和雄性，如硕螽亚科 (Bradyporinae) 部分种类两性具有相似的发声器 (Elaevaa and Korsunovskaya, 2012)；拟叶螽亚科 (Pseudophyllinae) 的Panoploscelis specularis雌性发声器与雄性明显不同 (Montealegre-Z. et al., 2003)。声学信号在螽斯等鸣虫的物种形成、种内交流和保持种间生殖隔离方面具有重要作用 (Korsunovskaya, 2008 and 2009)。Ragge (1987) 对欧洲西部170余种直翅目昆虫鸣声特征进行了分析，并提出了一门新的交叉学科——鸣声分类学 (Phonotaxonomy)。
        常用的音频文件格式有：CD、WAVE (*.WAV)、AIFF、AU、MP3、MIDI、WMA、RealAudio、VQF、OggVorbis、AAC、APE等。音频文件压缩方法分为无损压缩与有损压缩。常见的无损压缩格式有WAV，APE和FLAC。WAV格式支持多种音频位数、采样频率和声道，是PC上流行的音频文件格式，缺点是文件过大，只能用于存储较短的声音片段。APE和FLAC格式相对较小，可以毫无损失地保留原有音质。为了记录完整的螽斯鸣声特征，一般应采用WAV格式；在用于科普宣传时，则可压缩转化为MP3格式。
        鸣声特征分析最常用的指标包括：时域特征 (Time-domain characteristics) 和频域特征 (Frequency-domain characteristics)。本文以优雅蝈螽 (Gampsocleis gratiosa) 为例，介绍了鸣声录制、声学特征分析及发声锉扫描电镜观察方法。

材料与试剂

自然环境下多数种类螽斯在夏末秋初大量成熟。捕捉时间不宜太早，捕捉数量要有所节制，尽可能使鸣虫在自然界留下后代。

仪器设备

1. 数码录音笔（SONY PCM-D100）
2. 直径与高均约为10 cm的纸筒
3. T型木质支架
4. 50目窗纱
5. 眼科手术剪
6. 眼科镊子
7. 体视显微镜
8. 临界点干燥仪
9. 真空镀膜仪
10. 扫描电子显微镜
    

软件

1. Cool Edit Pro 2.1
2. Audacity
   
3. Raven Lite 1.0
4. Excel
5. SPSS
   

实验步骤