直翅目昆虫鸣声通讯的趋异分化-发声器的微纳结构及相关仿生研究

昆虫鸣声在昆虫的种内交流、种间通讯、性选择等方面都具有重要意义，不同类群的直翅目鸣虫在其发生器结构上也显示出其趋异与分化的特征。本项目拟从直翅目不同类群鸣虫的发声器结构入手，运用声学、行为学、分子生物学及电镜等手段技术多角度研究直翅目鸣虫的鸣声及发声器趋异与分化规律并构建直翅目鸣虫的系统进化树。本研究针对昆虫声学研究领域的热点和难点，通过对直翅目主要鸣虫类群鸣声的系统研究，阐明昆虫鸣声的进化机制，声学特征及行为学影响，揭示昆虫发声器官的趋异与分化规律，从而在昆虫声学进化理论研究方面取得创新性成果。此外，本研究进一步模拟昆虫发声器中的微纳结构，制作人工仿真器件，将在发声器超微结构的仿生学研究方面取得创新性成果。本研究对深入研究昆虫发声起源进化、鸣声交流和通讯具有重要意义，另外还可为昆虫超微结构的仿生学应用提供科学依据和理论基础。

针对昆虫鸣声这一昆虫间交流的主要手段，本项目以不同类群的直翅目昆虫即蝗虫、螽斯和蟋蟀作为研究对象，从发声器的形态结构入手，结合生物声学、行为学、分子生物学及扫描电镜等多种技术手段，对直翅目鸣虫的鸣声及发声器趋异与分化规律进行多角度多层次的研究与阐述，并利用鸣声特征参数及发声器结构参数构建直翅目鸣虫的系统进化树，揭示直翅目昆虫声学进化理论。此外，本研究进一步模拟昆虫发声器的微纳结构，成功制成人工仿真器件，在仿生学研究方面取得创新性成果。本项目获得成果如下：已经先后发表论文6篇，其中SCI收录论文5篇，核心期刊1篇；出版著作1部；发表新种1个；获批国家技术专利2项。为直翅目鸣虫的研究提供了大量的基础性数据，并对昆虫声学研究领域的热点和难点问题进行了较为深入的探讨和扩展，填补了直翅目鸣虫，尤其是东北地区直翅目鸣虫的部分研究上的空白点，为直翅目昆虫鸣声的起源、发展及进化规律的研究奠定了坚实的基础。