Projektbeschreibung
Können sich Insekten durch die Reflexion von Fledermaus-Echoortungsrufen schützen?
Fledermäuse spüren ihre Beute mithilfe von Echoortung auf, indem sie Ultraschallrufe aussenden. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts EchoBug soll untersucht werden, ob sich Insekten ihre Reflexionseigenschaften zunutze machen, um sich vor echoortenden Fledermäusen zu verstecken oder um ihnen zu signalisieren, dass sie keine schmackhafte Beute darstellen. Die Forschenden werden sich auf Aufnahmen ausgewählter Insektenarten stützen, um mit lebenden Fledermäusen Experimente zur Beuteerkennung und zum Beutefang durchzuführen. Sie werden auch Algorithmen für neuronale Netze zur Klassifizierung und Analyse der Unterscheidungsmerkmale in verschiedenen Insektenechos anwenden. Diese Methode wird eine detaillierte Untersuchung der zugrunde liegenden akustischen Mechanismen der Interaktion zwischen Beute- und Raubtieren ermöglichen und Informationen für biomimetische Anwendungen zur Erkennung und Identifizierung von Objekten mittels Echolot liefern. EchoBug wird sensorische Ökologie und Tierverhalten mit angewandter Technik, Signalverarbeitung, bioinspirierten Sensorsystemen und Anwendungen neuronaler Netze verbinden.
Ziel
In the arms race between prey and predators, diverse anti-predator defence mechanisms evolved. To avoid predation, many insects developed camouflage (crypsis) or chemicals that render them distasteful or toxic. To warn of their unpalatability, many insects evolved striking warning colours or patterns (aposematism). Insects comprise most of the diet of bats. Some of these nocturnal predators glean resting, silent, motionless diurnal insects from the vegetation. Instead of using vision during foraging, they produce ultrasonic calls and detect their prey through echolocation.
Here, I want to research whether visually cryptic or aposematic insects also have cryptic or aposematic acoustic reflection properties, to hide from or signal their unpalatability to echolocating bats. I will use bio-inspired sensor systems to acquire echo-acoustic sonar recordings of selected insect species and conduct behavioural prey-detection and -capture experiments using live bats to explore the prevailing acoustic predator-prey interactions. Based on these experiments, I will apply neural network algorithms for classifying and analysing the distinguishing features in different insect echoes. This approach will allow an in-depth investigation of the underlying acoustic mechanisms of the interaction between prey and predators and will inform and inspire biomimetic applications for detecting and identifying objects by sonar. Further, the project will lead to synergism between the research fields of biology and engineering in the study of animal interactions and bio-inspired robotics.
Combining sensory ecology and animal behaviour with applied engineering, signal processing, bio-inspired sensor systems, and neural network applications, will positively impact on my career development. In addition, the scientific training, and transferable skills gained will substantially contribute to my career as an independent, interdisciplinary researcher, and a successful group leader.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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