Пауки расширяют свой слух, используя паутину в качестве гигантского аудио массива
Известно, что паутина обладает удивительными свойствами благодаря своему легкому весу, невероятной эластичности и статусу одного из самых прочных природных материалов. Ученые сделали еще одно открытие в этой области, обнаружив, что пауки используют свою паутину в качестве массива для расширения своего слуха — открытие, которое может привести к созданию новых передовых форм звукового оборудования.
Тонкость и чувствительность паучьего шелка такова, что одна его нить может выявить движение вибрирующих частиц воздуха в звуковой волне.
Это отличается от того, как человеческое тело улавливает звуки, и в исследовании 2017 года ученые из Бингемтонского университета использовали эти очень тонкие движения для создания импровизированного высокочувствительного микрофона.
«Паук на самом деле является естественной демонстрацией того, что это жизнеспособный способ восприятия звука с использованием сил вязкости в воздухе на тонких волокнах», — говорит Рон Майлз. «Если это работает в природе, возможно, нам следует присмотреться к этому поближе».
Он и его коллеги из Бингемтонского университета продолжают изучать способы обнаружения звука с помощью паучьего шелка в надежде разработать более сложные микрофоны для использования во всем, от слуховых аппаратов до мобильных телефонов.
Их последние эксперименты включали сбор пауков-кругопрядов и наблюдение за тем, как они плетут паутину внутри подвижных прямоугольных рамок.
Затем ученые использовали лазерный виброметр для измерения движения паутины в ответ на звуки в 1000 разных местах, создав более широкую картину того, как паутина движется под воздействием крошечных вибрирующих частиц воздуха.
Затем они попытались изучить поведение паука в паутине, чтобы определить, реагирует ли он на разные звуки и как.
Ученые придумали умный эксперимент, чтобы решить этот вопрос, расположив небольшой динамик примерно в 2 см от плоскости паутины и в 5 см от центра паутины, где сидит паук.
Это означало, что звук шел к пауку как по воздуху, где он быстро затухал, так и по паутине, куда он попадал с небольшим затуханием, достигая паука на уровне около 68 децибел.
Было обнаружено, что четыре из 12 пауков реагируют на звуки, распространяющиеся через паутину, и данные доказывают, что пауки действительно слышат через эту среду.
В некоторых экспериментах ученые наблюдали, как пауки приседают и растягиваются, что, по мнению ученых, может быть способом настройки их паутины для улавливания звуков на разных частотах.
Уже известно, что пауки реагируют, когда что-то вибрирует в их паутине, например, муха или другая добыча, и ученые подозревают, что эти новообретенные возможности могут быть расширением этой системы предупреждения для обнаружения не только потенциальной добычи, но и хищников.
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.