Наука16 април 2021

Учени превърнаха паяжината в музика

Виртуална реалност помага за изучаване на живота на паяците

Снимка: Wikimedia.org

Допирът е начинът на паяците да усетят света около себе си. Телцата и краченцата им са покрити с малки косъмчета и цепнатини, с които могат да различават всеки вид вибрации. Залюлялата се плячка, попаднала в паяжината и опитваща се да се измъкне, създава съвсем различен вибрационен фон от този на друг паяк, който си почива в собствените си мрежи, благодарение на бриза. Съвсем различна е пък вибрацията на мрежата, когато по нея един паяк се приближава към друг с любовни намерения. Всяка брънка от паяжината има свой собствен тон. Не вярвате ли? Учените успяха да превърнат паяжината в симфония на природата. Чуйте я.

Преди няколко години учените „преведоха" триизмерната структура на паяжината в музика, работейки с художника Томас Сарасено, за да създадат интерактивен музикален инструмент, озаглавен "Платно на паяк". Сега екипът е усъвършенствал и надградил предишната си работа. Добавен е интерактивен компонент за виртуална реалност, за да позволи на хората да влязат в света на насекомото. Според учените, това изследване ще помогне да се разбере по-добре триизмерната архитектура на мрежата, както и да се натрупат наблюдения за вибрационния език на паяците.

„Паякът живее в среда на вибриращи струни", разказа инженер Маркус Бюлер от Мичиганския технологичен институт (MIT). „Те не виждат много добре, така че усещат своя свят чрез вибрации, които имат различни честоти" - допълва той.

За да изследват структурата на 3D мрежите, учените приютили тропическия вид Cyrtophora citricola в правоъгълно заграждение и изчакали той да запълни пространството с нишките си. След това използвали лазер, за да осветят и създадат изображения с висока разделителна способност на 2D напречни сечения на мрежата.

Специално разработен алгоритъм обединил 3D архитектурата на мрежата от тези 2D напречни сечения. За да се превърне всичко това в музика, различните звукови честоти били разпределени на различни нива. Така генерираните данни се възпроизвеждат по модели, базирани на структурата на мрежата.

Данните се променят с промяната на структурата на мрежата и слушателят може да чуе процеса на изграждането на нишките. Наличието на запис - стъпка по стъпка - означава, че можем също така да разберем по-добре как паяците изграждат 3D мрежа без поддържащи структури - умение, което може да се използва например при 3D печатането.

„Средата на виртуалната реалност е наистина интригуваща, защото ушите ви ще възприемат структурни характеристики, които може да почувствате или дори да видите, но не веднага да разпознаете. Ако едновременно виждате и чувате, наистина можете да започнете да разбирате средата, в която живее паякът“ - обяснава Бюлер.

Сега учените се опитват да генерират синтетични сигнали, за да „научат" езика на паяците. И мечтаят в скоро време да се научат да общуват с тях.

Екипът представи работата си на пролетната среща на Американското химическо общество . Предишното им изследване беше публикувано през 2018 г. в Journal of the Royal Society Interface .