Among the biological adaptations of animals for predation I have always been fascinated by that of bats with their biosonar or echolocation system, but nature does not act in favor or against but according to the needs of each living being and therefore I also find fascinating the biological adaptation of some large moths to avoid being predated by bats. I will comment on this with emphasis on a new discovery.
Entre adaptaciones biológicas de los animales para depredar siempre me ha fascinado la de los murciélagos con su sistema de biosonar o ecolocalización, pero la naturaleza no actúa en favor ni en contra sino en función de las necesidades de cada ser vivo y por eso también me parece fascinante la adaptación biológica de algunas polillas grandes para evitar ser depredadas por los murciélagos. Sobre esto comentaré haciendo énfasis en un nuevo descubrimiento.
There are many aerial-hawking bats, such as Taphozous melanopogon and Nyctinomops macrotis that are predators of large lepidoptera, such as the moths Samia cynthia and Archaeoattacus edwardsii.
Existen muchos murciélagos cazadores aéreos, como Taphozous melanopogon y Nyctinomops macrotis que son depredadores de lepidópteros grandes, como las polillas Samia cynthia y Archaeoattacus edwardsii.
Credits/créditos: Jenis Patel (Wikimedia Commons) CC BY-SA 4.0; M.Siders (Wikimedia Commons) public domain; Hectonichus (Wikimedia Commons) CC BY-SA 4.0; JohnSka (Wikimedia Commons) CC BY-SA 3.0.
Bats typically emit sounds with lower middle frequencies while searching and switch to broader band sounds that include higher frequencies during the approach or attack phase to track the target more accurately.
Los murciélagos suelen emitir sonidos con frecuencias medias más bajas mientras buscan y cambian a sonidos de banda más ancha que incluyen frecuencias más altas durante la fase de aproximación o ataque para rastrear el objetivo con mayor precisión.
Some moths possess acoustic decoys that protect them by diverting a bat attack from their vulnerable body to more expendable body parts, that is to say, an elongated hindwing. The elongated, coiled structure of the hindwing of Actias luna is an acoustic decoy that generates an acoustic diversion to deflect the attacks of echolocating bats away from its body and toward these nonessential appendages.
Algunas polillas poseen señuelos acústicos que las protegen desviando el ataque de un murciélago de su cuerpo vulnerable hacia partes del cuerpo más prescindibles, es decir, un ala trasera alargada. La estructura alargada y enrollada del ala posterior de Actias luna es un señuelo acústico que genera una desviación acústica para desviar los ataques de murciélagos ecolocalizadores lejos de su cuerpo y hacia estos apéndices no esenciales.
Credits: Figure elaborated with information from Neil et al. (2021) and photography of Piqsels (public domain) / Créditos: Figura elaborada con información de Neil et al. (2021) y fotografía dePiqsels (dominio público).
Strikes to acoustic decoys will sometimes result in the decoy itself becoming detached. For flight, a moth’s hindwings are not nearly as important as its forewings, so losing a part of the hindwing may not be too detrimental.
Los golpes a los señuelos acústicos a veces hacen que el propio señuelo se desprenda. Para el vuelo, las alas traseras de una polilla no son tan importantes como las alas delanteras, por lo que perder una parte de las alas traseras puede no ser demasiado perjudicial.
A confirmed example (in a laboratory setting) is that of Eptesicus fuscus, with a wingspan of 32-35 centimeters, which preys on Actias luna with a wingspan of 8-11 centimeters.
Un ejemplo confirmado (en un entorno de laboratorio) es el de Eptesicus fuscus, cuyas alas poseen una envergadura de 32-35 centímetros que depreda a Actias luna que posee una envergadura de 8-11 centímetros.
In the following video you can see the bat (Eptesicus fuscus) aiming at the elongated and coiled hindwings structures of the moth (Actias luna), also biting and removing the structures and aiming at the moth's body.
En el siguiente video se puede apreciar al murciélago (Eptesicus fuscus) apuntando a las estructuras alargadas y enrolladas de las alas de la polilla (Actias luna), también mordiendo y quitando las estructuras y apuntando al cuerpo de la polilla.
In flight experiments, bats attacked the posterior region of Actias luna in around 50 % of trials.
En los experimentos de vuelo, los murciélagos atacaron la región posterior de Actias luna en alrededor del 50 % de los ensayos.
On the other hand, moth forewings are much more rigid than hindwings, due to a thick cuticular leading edge that makes the forewings more resistant to damage. A bat striking a forewing decoy is likely to simply knock the moth off its trajectory, leaving the forewing intact. Even if the forewing were damaged, insects are able to fly with alarming amounts of wing damage, compensating for the altered wing shape by changing the flapping dynamics of their wings.
Por otro lado, las alas delanteras de las polillas son mucho más rígidas que las traseras, debido a un grueso borde delantero cuticular que hace que las alas delanteras sean más resistentes a los daños. Es probable que un murciélago que golpee un señuelo de ala delantera simplemente haga que la polilla se salga de su trayectoria, dejando el ala delantera intacta. Incluso si el ala anterior estuviera dañada, los insectos son capaces de volar con cantidades alarmantes de daños en las alas, compensando la forma alterada del ala mediante el cambio de la dinámica de aleteo de sus alas.
Related to the previous paragraph, it was recently discovered in other moth species, such as Attacus atlas, that the folds and ripples of the wingtip create decoy echoes against bat biosonar that offer benefits equivalent to those of the hindwing tail decoy of other moths.
En relación con el párrafo anterior, se ha descubierto recientemente en otras especies de polillas, como Attacus atlas, que los pliegues y ondulaciones de la punta del ala crean ecos de señuelo contra el biosonar de los murciélagos que ofrecen beneficios equivalentes a los del señuelo de la cola del ala trasera de otras polillas.
Ripples are rows of periodic undulating waves of the wing membrane running parallel to the leading edge of the wing in one or more cells between veins R4, R5, and M1 (plus sometimes M2).
Las ondulaciones son hileras de ondas periódicas de la membrana del ala que corren paralelas al borde de ataque del ala en una o más celdas entre las venas R4, R5 y M1 (y a veces M2).
Credits: Figure elaborated with information from Neil et al. (2021) and photography of analogicus (Pixabay) public domain / Créditos: Figura elaborada con información de Neil et al. (2021) y fotografía de analogicus (Pixabay) dominio público.
In relation to the folds as corner retroreflectors in the research it was confirmed that the membrane folds were the key to creating a strongly reflecting wing region. Structurally, these folds form dihedral-shaped corner retroreflectors. The corner reflector parallel to the leading edge would create retroreflection toward more directions the higher the angle of curvature.
Con relación a los pliegues como retrorreflectores de las esquinas en la investigación se confirmó que los pliegues de las membranas eran la clave para crear una región del ala fuertemente reflectante. Estructuralmente, estos pliegues forman retrorreflectores de esquina en forma de diedro. El reflector de esquina paralelo al borde de ataque crearía una retrorreflexión hacia más direcciones cuanto mayor fuera el ángulo de curvatura.
Credits: Figure elaborated with information from Neil et al. (2021) and photography of analogicus (Pixabay) public domain / Créditos: Figura elaborada con información de Neil et al. (2021) y fotografía de analogicus (Pixabay) dominio público.
In relation to the ripples as hemispheric retroreflectors in the research it was confirmed that some moth wing ripples were deep enough to create double reflections (a hemispheric sector of at least 90°), and thus the hemispheric retroreflection adds to their contribution to the overall wingtip echo. The half-wavelength frequencies of all the ripples fell within the frequency range used in bat attack calls (sounds), suggesting that the length of the ripples has been adapted to enhance echo generation.
Con relación a las ondulaciones como retrorreflectores hemisféricos en la investigación se confirmó que algunas ondulaciones de las alas de las polillas eran lo suficientemente profundas como para crear reflexiones dobles (un sector hemisférico de al menos 90º), y por lo tanto la retrorreflexión hemisférica se suma a su contribución al eco global del extremo del ala. Las frecuencias de media longitud de onda de todas las ondulaciones caían dentro del rango de frecuencias utilizado en las llamadas (sonidos) de ataque de los murciélagos, lo que sugiere que la longitud de las ondulaciones se ha adaptado para mejorar la generación de ecos.
Credits: Figure elaborated with information from Neil et al. (2021) and photography of analogicus (Pixabay) public domain / Créditos: Figura elaborada con información de Neil et al. (2021) y fotografía de analogicus (Pixabay) dominio público.
Finally, the research in part concludes that the wingtips would be more detectable than the body when a bat is attacking, but less so when a bat is searching.
Finalmente, la investigación en parte concluye que las puntas de las alas serían más detectables que el cuerpo cuando un murciélago está atacando, pero menos cuando un murciélago está buscando.