Pauci se uveliko oslanjaju na dodir kako bi osjetili svijet oko sebe. Njihova tijela i noge prekriveni su sitnim dlačicama i prorezima koji mogu razlikovati različite vrste vibracija.
Svaki plijen koji upadne u mrežu stvara vrlo različitu vibracijsku galamu od drugog pauka koji dolazi udvarajući se ili od pokretanja povjetarca, na primjer. Svaka nit mreže proizvodi drugačiji ton.
Prije nekoliko godina naučnici su preveli trodimenzionalnu strukturu paukove mreže u muziku, radeći s umjetnikom Tomásom Saracenom na stvaranju interaktivnog muzičkog instrumenta pod nazivom Spider's Canvas.
Godine 2021. tim je doradio i nadogradio taj prethodni rad, dodajući interaktivnu komponentu virtualne stvarnosti kako bi se ljudima omogućilo ulazak na web i interakcija s njim.
Ovo istraživanje, rekao je tim, ne samo da će im pomoći da bolje razumiju trodimenzionalnu arhitekturu paukove mreže, nego nam čak može pomoći da naučimo vibracijski jezik pauka.
"Pauk živi u okruženju vibrirajućih žica", rekao je inženjer Markus Buehler s MIT-a. "Oni ne vide dobro, pa osjećaju svoj svijet kroz vibracije, koje imaju različite frekvencije."
Kada pomislite na paukovu mrežu, najvjerovatnije ćete pomisliti na mrežu tkača kugle: plosnatu, okruglu, s radijalnim žicama oko kojih pauk gradi spiralnu mrežu. Međutim, većina paukovih mreža nije ove vrste, već su izgrađene u tri dimenzije - poput pločastih mreža, zamršenih mreža i lijevkastih mreža, na primjer.
Kako bi istražili strukturu ove vrste mreža, tim je smjestio tropskog pauka šatorske mreže (Cyrtophora citricola) u pravokugaonu nastambu i čekao da ispuni prostor trodimenzionalnom mrežom. Zatim su upotrijebili sheet laser za osvjetljavanje i stvaranje slika visoke razlučivosti 2D poprečnih presjeka mreže.
Posebno razvijen algoritam zatim je sastavio 3D arhitekturu weba iz tih 2D presjeka. Kako bi se ovo pretvorilo u muziku, različite zvučne frekvencije dodijeljene su različitim nitima. Tako stvorene note svirale su se prema obrascima na temelju strukture mreže.
Također su skenirali mrežu dok se vrtila, prevodeći svaki korak procesa u muziku. To znači da se note mijenjaju kako se mijenja struktura mreže, a slušatelj može čuti proces izgradnje mreže; posjedovanje zapisa o procesu korak po korak znači da također možemo bolje razumjeti kako pauci grade 3D mrežu bez potpornih struktura – vještina koja bi se mogla koristiti za 3D ispis, na primjer.
Spider's Canvas omogućio je publici da čuje paukovu glazbu, ali virtualna stvarnost, u koju su korisnici mogli ući i sami reproducirati dijelove mreže, dodaje potpuno novi sloj iskustva, rekli su istraživači.
"Okruženje virtualne stvarnosti doista je intrigantno jer će vaše uši uhvatiti strukturne značajke koje biste mogli vidjeti, ali ih ne biste odmah prepoznali", objasnio je Buehler.
"Ako ga čujete i vidite u isto vrijeme, stvarno možete početi razumjeti okoliš u kojem pauk živi."
Ovo VR okruženje, s realističnom web fizikom, omogućuje istraživačima da shvate što se događa kada petljaju i s dijelovima weba. Rastegnite pramen i njegov ton se mijenja. Slomite jedan i pogledajte kako to utječe na druge niti oko njega. To nam također može pomoći da razumijemo arhitekturu paukove mreže i zašto su izgrađene takve kakve jesu.
I, što je možda najfascinantnije, rad je omogućio timu da razvije algoritam za prepoznavanje vrsta vibracija paukove mreže, prevodeći ih u "zarobljen plijen", ili "mreža u izgradnji", ili "još jedan pauk je stigao s ljubavnom namjerom ". Ovo je, rekao je tim, temelj za razvoj učenja govora pauka – barem tropskog pauka šatorske mreže.
"Sada pokušavamo generirati sintetičke signale koji bi u osnovi govorili jezikom pauka", rekao je Buehler.
"Ako ih izložimo određenim obrascima ritmova ili vibracija, možemo li utjecati na ono što rade i možemo li početi komunicirati s njima? To su stvarno uzbudljive ideje."
Tim je predstavio svoj rad na proljetnom sastanku Američkog kemijskog društva 2021. Njihovo prethodno istraživanje objavljeno je 2018. u Journal of the Royal Society Interface.
