作為人類,我們依靠耳膜將聲波壓力轉(zhuǎn)化為我們大腦可以理解的信號,然后,一旦我們的大腦處理這些信號,我們就會了解到這是什么聲音,它來自哪里,它有多大,等等。沒有耳膜,世界將是一片寂靜。大多數(shù)其他脊椎動物也是這樣聽的,但是像昆蟲和蜘蛛這樣的動物就沒有這樣的聽覺工具。
多年來,研究已經(jīng)證明,蜘蛛是用它們腿毛對空氣振動來“聽”的,因?yàn)檫@些毛對附近的聲音振動很敏感,但這幾乎是專家們認(rèn)為蛛形綱動物“聽覺”的極限了--直到現(xiàn)在。
而且,盡管這項(xiàng)新研究的蛛網(wǎng)振動發(fā)現(xiàn)本身就很驚人,但它還暗示了一些可以說是更令人瞠目結(jié)舌的事情。圓網(wǎng)蛛可能在物理上調(diào)整它們的蜘蛛網(wǎng)“弦”,以便在它們所希望的任何音調(diào)上歸零。這個(gè)概念類似于我們調(diào)整汽車收音機(jī)以找到我們最喜歡的電臺。
在他們的新研究中,研究人員從校園內(nèi)的窗戶上收集了一些圓網(wǎng)蛛,實(shí)驗(yàn)就在那里進(jìn)行的。
他們將每個(gè)爬行對象放入一個(gè)隔音室中的矩形框架內(nèi),并等待蜘蛛建造它們的網(wǎng)狀作品。之后,研究小組播放了一些聲音,看看蜘蛛是否能“聽到”并做出反應(yīng) -- 它們確實(shí)如此,甚至對音量非常(非常)低的噪音也是如此。
然后,為了更進(jìn)一步,研究小組嘗試從不同角度播放聲音,看蜘蛛是否能找出聲音的來源 -- 它們做到了,而且準(zhǔn)確率高達(dá) 100%。
果然,在分析了圓網(wǎng)蛛的網(wǎng)后,研究人員發(fā)現(xiàn)這些精致的作品迅速捕捉到了附近空氣顆粒的運(yùn)動,這些空氣顆粒由于聲波的作用而振動。因此,研究小組得出結(jié)論,通過站在振動的“弦”上,圓網(wǎng)蛛可以感知,或者說"聽到"聲音。
此外,研究人員發(fā)現(xiàn),在感知聲音的同時(shí),蜘蛛要么蹲下,要么在網(wǎng)上伸展。雖然這種行為在過去曾被目睹過,但它并沒有被詳細(xì)解釋。但隨著他們的新知識,即蜘蛛網(wǎng)與蜘蛛的“聽覺”感知有關(guān)系,該小組開始將這些點(diǎn)聯(lián)系起來。
他們表示,這很可能是蜘蛛通過蹲下主動改變蛛絲的張力,例如,從而定制它們的網(wǎng),像收音機(jī)一樣調(diào)諧特定的聲音。
然而,在作出任何重大聲明之前,研究人員希望解決最后一個(gè)注意事項(xiàng)。“真正的問題是,如果網(wǎng)是這樣移動的,那么蜘蛛是否利用它聽到了?” 該研究的共同作者Ron Miles在一份聲明中說。“這是一個(gè)很難回答的問題。 為了解決這個(gè)問題,邁爾斯和共同作者賴俊鵬(他是Miles實(shí)驗(yàn)室的一名博士生)進(jìn)行了最后的實(shí)驗(yàn)。”
他們用一個(gè)微型揚(yáng)聲器為蜘蛛播放聲音,這些聲音在到達(dá)蜘蛛網(wǎng)之前幾乎完全消失,但繼續(xù)作為振動在蜘蛛網(wǎng)的“弦”上強(qiáng)烈傳播。從本質(zhì)上講,這將“弦”的振動方面與實(shí)際的、可聽的聲音方面隔離開來。根據(jù)這項(xiàng)研究,12只蜘蛛中的4只仍然對極弱的信號有反應(yīng),這意味著它們可以感受到網(wǎng)本身的振動,并排除了警告的說法。
展望未來, Miles敦促,未來的研究應(yīng)該研究其他類型的蜘蛛是否參與同樣的行為,盡管他說:“有理由猜測,類似的蜘蛛在類似的網(wǎng)上會有同樣的反應(yīng)。”
而且,甚至在更遠(yuǎn)的地方,他相信這些發(fā)現(xiàn)可以為人們設(shè)計(jì)麥克風(fēng)、助聽器和手機(jī)的方式提供參考。Miles說:“蜘蛛確實(shí)是一個(gè)自然的證明,這是一種利用空氣中的粘性力量來感知聲音的可行方法。”
“如果它在自然界中起作用,也許我們應(yīng)該仔細(xì)觀察它。”
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