E41 Mechanorezeptoren und Vibration

Thema

Dieser Mechanorezeptor des Insekts, sei es ein Trichobothrium oder eine glockenförmige Sensille (die ein weiteres Modell dieses Systems darstellt), bildet im Allgemeinen einen äußerst empfindlichen mechanoelektrischen Wandler.

Diese glockenförmige Sensille wiederum modelliert denselben Rezeptor als spezifischen harmonischen Oszillator – genau den Oszillator, der ein weiteres, auf Flügelschlägen basierendes Modell dieses Systems darstellt. Dieses Sinneskörperchen besitzt daher seine eigene Masse, seine eigene Cuticularsteifigkeit (die ein anderes Modell dieses Systems darstellt) und seine eigene spezifische Dämpfung, welche folglich die Resonanzfrequenz desselben Rezeptors bestimmen.

Dieselbe Übertragungsfunktion, die ein weiteres Modell dieses Systems darstellt, zeigt jedoch, dass jeder Rezeptor dieses Insekts seine eigene spezifische Frequenzselektivität besitzt und somit auf eine bestimmte Schwingungsfrequenz des Substrats – also auf diese spezifische subsociale Schwingung – oder auf eine bestimmte Schwingungsfrequenz der Luft reagiert, die zur Erkennung eines nahen Fressfeindes dient. Das Fluktuations-Dissipations-Theorem besagt hingegen, dass die fundamentale Nachweisgrenze dieses Empfängers, die durch das bereits in einem anderen Modell dieser Reihe ermittelte thermische Rauschen bedingt ist, eine beträchtlich kleine minimale detektierbare Auslenkung aufweist, vergleichbar mit den experimentell an diesem Empfänger beobachteten Werten. Da dieses thermische Hintergrundrauschen an diesem Empfänger noch geringer ist, ist folglich auch die minimale Auslenkung, die dieser Empfänger gemäß dem Fluktuations-Dissipations-Theorem noch detektieren kann, noch kleiner.

Daher ermöglicht dieses Modell mit dem darin verwendeten, außergewöhnlich empfindlichen mechanoelektrischen Wandler derselben Spinne und demselben Insekt, eine Bodenschwingung zu detektieren, die durch die Körperstruktur des Tieres übertragen wird und durch die Wellenausbreitungsgleichung in einem Festkörper beschrieben wird. Die Tatsache, dass diese von der Spinne oder dem Insekt wahrgenommene Bodenschwingung noch intensiver ist, bedeutet, dass die außergewöhnliche Empfindlichkeit des mechanoelektrischen Wandlers, mit dem dieses Modell entwickelt wurde, diese Schwingung mit noch größerer Präzision detektieren kann.

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