La grenouille trou d'arbre amplifie le son de son appel en ajustant sa hauteur pour correspondre à la fréquence de résonance de son environnement.

Introduction

Dans une forêt tropicale malaisienne, une grenouille mâle se tortille à l'intérieur d'un creux d'arbre rempli d'eau, se préparant à appeler un compagnon. Son appel est une impulsion à une seule note, et plus il sonne fort, plus il ira loin, augmentant la probabilité qu'une femme l'entende et y réponde.

La stratégie

Comme les autres grenouilles, la grenouille des arbres utilise des cordes vocales et un sac vocal pour croasser. Au lieu d'expulser l'air expiré comme le font la plupart des autres animaux lorsqu'ils font du bruit, les grenouilles font passer l'air expiré à travers leurs cordes vocales, puis dans leurs sacs vocaux. Le sac vocal lui-même est un amplificateur de son naturel, vibrant comme le haut d'un tambour de bouilloire pour transférer le son de son appel dans l'air.

Mais les grenouilles des arbres ne se fient pas simplement à leur propre anatomie pour amplifier le son. Ils utilisent également leurs trous aqueux comme chambres d'écho. Les grenouilles ajustent la hauteur de leurs appels jusqu'à ce qu'elles trouvent la fréquence de résonance de leur environnement.

La fréquence de résonance est la fréquence à laquelle une substance vibre à son amplitude la plus élevée. Par exemple, lorsque la fréquence du son correspond à la fréquence de résonance d'un verre à vin, le verre vibre si fort qu'il se brise.

Vidéo : Utiliser la résonance pour casser un verre à vin

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Les orgues à tuyaux forment une note particulière en forçant l'air à travers un tuyau d'un diamètre et d'une longueur spécifiques, ce qui fait vibrer le tuyau à sa fréquence de résonance. Si une grenouille à trou d'arbre était assise à l'intérieur du tuyau d'un orgue à tuyaux et ajustait sa hauteur pour correspondre à la fréquence de résonance du tuyau, le tuyau vibrerait avec le sac vocal de la grenouille, augmentant le volume sonore. Dans un sens, une grenouille trou d'arbre joue un trou d'arbre comme un orgue à tuyaux.

Vidéo : Appel de la grenouille dans les arbres

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Écoutez comment la hauteur change après les premiers croassements. 

Une chose qui affecte la fréquence de résonance d'un trou d'arbre est la quantité d'eau à l'intérieur. Lorsque les scientifiques ont mis une grenouille mâle dans un trou d'arbre dans un tube et en ont lentement vidé l'eau, la grenouille a continuellement ajusté son appel pour correspondre à la fréquence de résonance changeante. De plus, lorsque la grenouille a trouvé la fréquence de résonance, ses coassements duraient plus longtemps avec moins de pauses entre les deux, ce qui suggère que lorsque l'effet d'amplification est trouvé, cela vaut le coût énergétique pour augmenter les chances de trouver un partenaire.

Le potentiel

Apprendre comment les grenouilles dans les arbres utilisent leur environnement pour amplifier le son pourrait conduire à des conceptions architecturales améliorées qui intègrent l'acoustique. Les écoles pour enfants malentendants pourraient être conçues pour amplifier naturellement le son. Les appareils électroniques tels que les téléviseurs et les lecteurs audio pourraient être conçus pour utiliser moins d'énergie en amplifiant le son en fonction de la résonance de leurs emplacements.

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Dernière mise à jour le 12 mai 2022