عنکبوتها چگونه صداها را تشخیص میدهند؟
- شناسه خبر: 19953
- تاریخ و زمان ارسال: ۹ آبان ۱۴۰۱ ساعت ۰۱:۵۸
- نویسنده:
به گزارش مریوان آوا، انسانها و سایر گونههای مهره دار، صداها را با استفاده از پرده گوش میشنوند، که فشار امواج صوتی را به سیگنالهایی در مغز، تبدیل میکند. اما در مورد حیوانات کوچکتر مانند حشرات و بندپایان چطور؟ آیا آنها میتوانند صداها را تشخیص دهند؟ و اگر چنین است، چگونه؟
یک مطالعه جدید توسط محققان دانشگاه بینگهمتون در مورد عنکبوتهای گوی باف، نتایج خارق العادهای به همراه داشته است؛ عنکبوتها از تارهای خود به عنوان آرایههای شنیداری گسترده برای ضبط صداها استفاده میکنند که احتمالاً به عنکبوتها هشدار پیشرفتهای در مورد طعمه یا شکارچیان، میدهند.

به خوبی شناخته شده است که عنکبوت ها، زمانی واکنش نشان میدهند که چیزی مانند طعمه، بالقوه تارهای آنها را به ارتعاش در میآورد. در این مطالعه، محققان برای اولین بار نشان میدهند که عنکبوتها در پاسخ به صداهای موجود در هوا چرخیده، خمیده یا صاف میشوند.
این مطالعه، پیامدهایی برای طراحی میکروفونهای بسیار حساس الهام گرفته از طبیعت، برای استفاده در سمعکها و تلفنهای همراه دارد. یک رشته ابریشم عنکبوت به قدری نازک و حساس است که میتواند حرکت ذرات ارتعاشی هوا، که موج صوتی را تشکیل میدهند، تشخیص دهد. این نحوه عملکرد، با نحوه عملکرد پرده گوش متفاوت است.
عنکبوتها میتوانند حرکات و ارتعاشات جزئی را از طریق اندامهای حسی روی پنجههای تارسال خود، که از آن برای گرفتن تارهایشان استفاده میکنند، تشخیص دهند. عنکبوتهای گوی باف، تارهای بزرگی را میسازند و نوعی آنتن صوتی با سطح حساس به صدا ایجاد میکنند، که تا ۱۰ هزار برابر بزرگتر از خود عنکبوت است.
در این مطالعه، محققان از اتاقک آنکوئیک دانشگاه بینگهمتون، یک اتاق کاملا عایق صدا در زیر مجموعه فناوریهای نوآورانه استفاده کردند. تیم تحقیقاتی، صداهای خالصی را در فاصله ۳ متری و در سطوح مختلف صدا، ایجاد کرد تا نحوه واکنش عنکبوتها را بررسی کند. محققان، در کمال تعجب، دریافتند که عنکبوتها میتوانند به سطوح صوتی تا ۶۸ دسی بل پاسخ دهند.
سپس پژوهشگران، منبع صدا را در زاویه ۴۵ درجه قرار دادند تا ببینند آیا عنکبوتها رفتار متفاوتی نشان خواهند داد یا خیر. آنها دریافتند که عنکبوتها نه تنها منبع صدا را بومی سازی میکنند، بلکه میتوانند جهت ورودی صدا را با دقت ۱۰۰�تشخیص دهند.
برای درک بهتر مکانیسم شنوایی عنکبوت، محققان از ارتعاش سنجی لیزری استفاده کردند و بیش از هزار مکان را در یک تار عنکبوت طبیعی اندازه گیری کردند، به طوری که عنکبوت در مرکز و زیر میدان صوتی قرار داشت. نتیجه نشان داد که تار عنکبوت، تقریباً با حداکثر بازده فیزیکی در یک محدوده فرکانس فوق العاده گسترده، همراه با صدا، حرکت میکند.
سپس این سوال برای محققان پیش آمد که، اگر تار به این شکل حرکت میکند، آیا عنکبوت با استفاده از آن، صداها را میشنود؟
بنابراین، تیم تحقیقاتی، یک بلندگوی کوچک را در فاصله ۵ سانتی متری از مرکز تار، جایی که عنکبوت در آن قرار دارد، و ۲ میلی متر دورتر از صفحه تار، قرار داد؛ نزدیک، اما بدون تماس با تار. این اجازه میدهد تا صدا هم از طریق هوا و هم از طریق تار به عنکبوت منتقل شود.
محققان دریافتند: امواج صوتی از مینی بلندگو در حین حرکت در هوا به طور قابل توجهی از بین میروند، اما به راحتی و با میرایی کم از طریق تار، منتشر میشوند. سطح صدا وقتی به عنکبوت رسید هنوز در حدود ۶۸ دسی بل بود. بررسی دادههای رفتاری، نشان داد که از هر ۱۲ عنکبوت، چهار عنکبوت به این سیگنال، پاسخ میدهند.
این واکنشها ثابت کرد که عنکبوتها میتوانند از طریق تارهایشان، صداها را بشنوند. محققان همچنین دریافتند که عنکبوتها با خم شدن و کشش، میتوانند کشش رشتههای ابریشم را تغییر دهند و در نتیجه آنها را برای گرفتن فرکانسهای مختلف تنظیم کنند.