عنکبوت ها چگونه صداها را تشخیص می دهند؟

به گزارش سیناپرس، انسان ‌ها و سایر گونه ‌های مهره ‌دار، صداها را با استفاده از پرده گوش می شنوند، که فشار امواج صوتی را به سیگنال ‌هایی در مغز، تبدیل می ‌کند. اما در مورد حیوانات کوچکتر مانند حشرات و بندپایان چطور؟ آیا آنها می توانند صداها را تشخیص دهند؟ و اگر چنین است، چگونه؟

یک مطالعه جدید توسط محققان دانشگاه بینگهمتون در مورد عنکبوت‌ های گوی ‌باف، نتایج خارق ‌العاده ‌ای به همراه داشته است؛ عنکبوت ‌ها از تارهای خود به عنوان آرایه ‌های شنیداری گسترده برای ضبط صداها استفاده می ‌کنند که احتمالاً به عنکبوت‌ ها هشدار پیشرفته ‌ای در مورد طعمه یا شکارچیان، می ‌دهند.

به خوبی شناخته شده است که عنکبوت ها، زمانی واکنش نشان می دهند که چیزی مانند طعمه، بالقوه تارهای آنها را به ارتعاش در می آورد. به گزارش سیناپرس، در این مطالعه، محققان برای اولین بار نشان می ‌دهند که عنکبوت‌ ها در پاسخ به صداهای موجود در هوا چرخیده، خمیده یا صاف می ‌شوند.

این مطالعه، پیامدهایی برای طراحی میکروفون‌ های بسیار حساس الهام گرفته از طبیعت، برای استفاده در سمعک ‌ها و تلفن ‌های همراه دارد. یک رشته ابریشم عنکبوت به قدری نازک و حساس است که می تواند حرکت ذرات ارتعاشی هوا، که موج صوتی را تشکیل می دهند، تشخیص دهد. این نحوه عملکرد، با نحوه عملکرد پرده گوش متفاوت است.

عنکبوت‌ ها می ‌توانند حرکات و ارتعاشات جزئی را از طریق اندام ‌های حسی روی پنجه ‌های تارسال خود، که از آن برای گرفتن تارهایشان استفاده می ‌کنند، تشخیص دهند. به گزارش سیناپرس، عنکبوت ‌های گوی ‌باف، تارهای بزرگی را می‌ سازند و نوعی آنتن صوتی با سطح حساس به صدا ایجاد می ‌کنند، که تا 10 هزار برابر بزرگ تر از خود عنکبوت است.

در این مطالعه، محققان از اتاقک آنکوئیک دانشگاه بینگهمتون، یک اتاق کاملا عایق صدا در زیر مجموعه فناوری های نوآورانه استفاده کردند. تیم تحقیقاتی، صداهای خالصی را در فاصله 3 متری و در سطوح مختلف صدا، ایجاد کرد تا نحوه واکنش عنکبوت ها را بررسی کند. محققان، در کمال تعجب، دریافتند که عنکبوت ها می توانند به سطوح صوتی تا 68 دسی بل پاسخ دهند.

به گزارش سیناپرس، سپس پژوهشگران، منبع صدا را در زاویه 45 درجه قرار دادند تا ببینند آیا عنکبوت ها رفتار متفاوتی نشان خواهند داد یا خیر. آنها دریافتند که عنکبوت ها نه تنها منبع صدا را بومی سازی می کنند، بلکه می توانند جهت ورودی صدا را با دقت 100% 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 می کند.

سپس این سوال برای محققان پیش آمد که، اگر تار به این شکل حرکت می کند، آیا عنکبوت با استفاده از آن، صداها را می شنود؟

بنابراین، تیم تحقیقاتی، یک بلندگوی کوچک را در فاصله 5 سانتی ‌متری از مرکز تار، جایی که عنکبوت در آن قرار دارد، و 2 میلی ‌متر دورتر از صفحه تار، قرار داد؛ نزدیک اما بدون تماس با تار. این اجازه می دهد 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 می روند، اما به راحتی و با میرایی کم از طریق تار، منتشر می شوند. به گزارش سیناپرس، سطح صدا وقتی به عنکبوت رسید هنوز در حدود 68 دسی بل بود. بررسی داده ‌های رفتاری، نشان داد که از هر 12 عنکبوت، چهار عنکبوت به این سیگنال، پاسخ می دهند.

این واکنش ‌ها ثابت کرد که عنکبوت ‌ها می‌ توانند از طریق تارهایشان، صداها را بشنوند. محققان همچنین دریافتند که عنکبوت ‌ها با خم شدن و کشش، می توانند کشش رشته‌ های ابریشم را تغییر دهند و در نتیجه آن ‌ها را برای گرفتن فرکانس ‌های مختلف تنظیم کنند.

به گزارش سیناپرس، نتایج تحقیقاتی در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده اند.

ترجمه: سنا دلفیه

 

No tags for this post.