Dessa spindlar använder sina nät som stora silkeslena öron


Karen Hopkin: Detta är Scientific Americans 60-sekunders vetenskap. Jag är Karen Hopkin.

Vissa saker är SÅ bedårande, vi säger att de är söta som ett insektsöra. Naturligtvis har insekter inga öron. Men en ny studie visar att klotvävande spindlar kan använda sina nät för att upptäcka ljud. De fynden avslöjas i Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ron Hoy: Alla djur som gör ljud har sannolikt ett öra.

Hopkin: Ron Hoy studerar neurobiologi och beteende vid Cornell University i Ithaca.

Hej: … allt från små syrsor och flugor som är ännu mindre än syrsor, hela vägen fram till människor förstås.

Ron Miles: Det är också ganska intressant att väldigt många djur inte har trumhinnor. Men de hör ändå.

Hopkin: Det är Ron Miles.

Miles: De två Rons, här.

Hopkin: Ron Milessom har samarbetat med Ron Hej i 30 år, är ingenjör vid Binghamton University…

Miles: …en timmes bilresa från Cornell.

Hopkin: Critters som saknar trumhinnor får ljudingång mycket fina hårstrån.

Miles: Om du tittar på spindlar och insekter är de täckta med hårstrån.

Hopkin: Eftersom dessa viskiga små filament kan sväva fritt i vinden, är de bra på att känna av luftströmmarna som utgör ljudvågor.

Miles: Eftersom vi visste att så många djur som små insekter och spindlar har hår som kan känna av ljud, … undrade vi lite hur skulle du få något som kunde känna ljud på det sätt som vissa av dessa små djur gör.

Hopkin: En möjlighet dök upp under en eftermiddagspromenad.

Miles: Min doktorand, Jian Zhou, gick en dag i vårt naturreservat på campus och han märkte när vinden blåste, om du tittar på ett spindelnät, så rör det sig med vinden. Och han tänkte att ett fint spindelnät eller spindelsilke kanske kunde fungera som ljudsensor.

Hopkin: För att ta reda på det, lockade forskarna en spindel att ge dem lite silke…

Miles: … och vi spelade upp ljud på en liten tråd av spindelsilke och upptäckte att när silket är väldigt tunt, rör det sig med luften i ett ljudfält förvånansvärt bra… över ett brett spektrum av frekvenser, från 1 Hz till 50 khz. Så vi visste då att spindelsilket var en perfekt, perfekt ljudsensor.

Hopkin: Det var ögonöppnande för forskarna … men är det öronkittlande för spindlarna?

Miles: Så vi gav oss i kast med att försöka ta reda på om spindlarna faktiskt kunde höra ljud med hjälp av deras nät. Och det var en svår fråga att svara på.

Hopkin: Dels var de tvungna att hitta ett sätt att få in en hel väv i den speciella ljudisolerade kammaren i labbbyggnadens källare.

Miles: Du vet, spindelnät är väldigt känsliga. Man kan inte gå ut i skogen och hitta ett spindelnät och ta tag i det och ta hem det. Det är kopplat till saker. Och det är inte lätt att få den intakt.

Hopkin: Speciellt de som gjorts av de flitiga orb-vävarna… spindlar gillar titelkaraktären i Charlotte’s Web.

Hej: Vi pratar om en ganska spektakulär webb. Det är den här hjulformade väven som finns runt upstate New York…om du går genom något fält, har du antingen gått genom ett eller så kommer du att se det och undvika det eftersom de är stora. Den kan bli så stor som en gård eller en meter i diameter.

Hopkin: Så Jian Zhou och studiekamraten Junpeng Lai kom på ett sätt att få skräddarsydda webbar att gå.

Miles: Vad de gjorde var att göra en liten träram… ungefär lika stor som en anständig bildram…och de placerade den här ramen på fönstren i vår byggnad.

Hopkin: Ljusen i byggnaden lockade insekter … och insekterna lockade spindlar.

Miles: Så…spindlarna byggde sina nät på ramarna. Sedan på morgonen gick mina elever och samlade ramarna och kapade i princip spindlarna och tog över dem och satte in ramen i…kammaren intakt.

Hopkin: Nu, hur kan du avgöra om en nät fungerar som en spindeldjurshörapparat? Ett sätt är att hålla ett öga på spindelns hjärna.

Hej: Mitt labb, neurofysiologerna, gjorde några inspelningar från nervsystemets sensoriska system som visade att du verkligen får en akustisk respons i nerverna på ljud … som kommer från en högtalare lite mer än en meter bort.

Hopkin: Men ännu mer avslöjande var hur spindlarna agerade.

Hej: På mycket höga ljud kan du få ett starkt svar … spindeln skulle antingen plana ut eller så kanske den faktiskt hukade sig. Men det suger verkligen ner. Det är vägledande [to a biologist] av ett larmsvar.

Hopkin: Och när det serenad med ljud som kanske är 10 decibel eller 100 gånger mjukare…

Hej: Utan att ändra sin kroppsställning eller göra några andra rörelser kan den helt enkelt lyfta sina två främre ben från nätet.

Hopkin: Det där benlyftet, säger Hoy…

Hej: …är ett spindels sätt att kanske sätta ut ytterligare två sensorer för att se vad som kommer. Det vet vi inte än. Men det svaret på en mycket mjuk stimulans kan helt enkelt vara spindelns reaktion på, “Jag vet att något finns där ute, jag hörde det, men jag behöver mer information.” Så…det är i huvudsak demonstrationen som behövdes för att visa att spindlar kan höra ljud.

Hopkin: Denna filamentösa inställning till akustik kan en dag förändra hur vi gör mikrofoner … och tar webbsändning till en helt ny nivå.

För Scientific Americans 60 Second Science är jag Karen Hopkin.

[The above text is a transcript of this podcast.]

Leave a Comment

Your email address will not be published.