Паутина необходима для захвата пищи, но она также может использоваться в качестве гигантского слухового аппарата для арахнидов, которые ее плетут, согласно новому исследованию. У пауков нет ушей, но они могут "слышать" вибрации через свои ноги.

По мнению авторов нового исследования, когда добыча или хищники находятся в движении, передача этих вибраций через паутину может оказаться бесценной, ведь паутина иногда в 10 000 раз превышает размеры самих существ. Исследователи использовали для экспериментов коллекцию пауков-ткачей, известных своими большими паутинами, заставляя их плести паутину в прямоугольных рамках в лаборатории, которые затем подвергались ряду испытаний.

"Мы обнаружили, что паутина паука-ткача в форме колеса действует как сверхчувствительная акустическая антенна для улавливания движений частиц воздуха, вызванных звуком", - пишут исследователи в своей опубликованной работе. Лазерный виброметр был использован для измерения реакции паутинного шелка на музыку в безэховой камере - помещении, предназначенном для минимизации отражения звуковых волн. Измерения показали, что паутина двигалась почти в унисон со звуком, потенциально улавливая звук в момент его появления.

Звуки различных частот и с разных направлений были испытаны с паутинами, которые затем получили соответствующие ответы от пауков - они обычно поворачивались, приседали или распрямлялись в ответ. В случае направленного звука пауки ориентировались в ту сторону, откуда исходил звук. Дальнейшие эксперименты с миниатюрными динамиками, размещенными близко к краю паутины, показали, что звук распространяется по паутине дальше, чем по воздуху, а некоторые пауки реагировали на вибрацию даже тогда, когда звук не достигал пауков по воздуху.

Менее ясно, что пауки делают с этой информацией. Мы знаем, что пауки способны охотиться в стаях, например, с помощью вибрации паутины, передаваемой через сенсорные органы на тарзальных когтях на кончиках паучьих ног. В данном случае они явно на что-то реагируют при ударе звуковых волн, но потребуются дальнейшие исследования, чтобы выяснить, как пауки обрабатывают эту информацию.

"В теле паука может быть даже скрытое ухо, о котором мы еще не знаем", - говорит инженер-механик Джунпенг Лай из Бингемтонского университета в Нью-Йорке. Новое исследование основывается на предыдущих исследованиях того, как паутина реагирует на звук и музыку, но то, как шелковые нити реагируют на звуковые волны, отличается от того, как ведут себя барабанные перепонки.

Люди и большинство других видов позвоночных имеют барабанные перепонки, которые преобразуют давление звуковой волны в электрические сигналы, которые затем декодируются в нашем мозге. У насекомых и членистоногих (включая пауков) нет таких барабанных перепонок, поэтому паутина может служить их заменой. Своими движениями в ответ на звуки пауки могут даже настраивать нити паутины, чтобы улавливать различные звуковые частоты. У исследователей есть много потенциальных направлений для изучения, основываясь на этом последнем исследовании - и это включает в себя возможные усовершенствования аудиооборудования, которое может выиграть от некоторого природного вдохновения.

"Паук действительно является естественной демонстрацией того, что это жизнеспособный способ восприятия звука с помощью вязких сил в воздухе на тонких волокнах", - говорит инженер-механик Рон Майлз из Бингемтонского университета. "Если это работает в природе, возможно, нам стоит присмотреться к этому поближе". Исследование было опубликовано в журнале PNAS.

https://earth-chronicles.ru/news/2022-04-03-160827