چگونه عنکبوت‌ها تارهایشان را برای مقابله با سر و صدای محیط تغییر می‌دهند؟

1

در دنیای مدرن، سروصداهای همیشگی مانند همهمه‌ی ترافیک یا صدای یکنواخت ساخت‌وساز، می‌توانند توانایی حیوانات – از جمله عنکبوت‌ها – را برای ارسال و دریافت سیگنال‌هایی که برای بقا حیاتی‌اند، مختل کنند.

بررسی نحوه‌ی دریافت اطلاعات توسط حیوانات کاری دشوار است، اما عنکبوت‌های تار‌باف فرصتی ویژه به دانشمندان می‌دهند تا بررسی کنند چگونه ابزارهای بیرونی مانند تار، به فیلتر کردن نویزهای غیرضروری و دریافت سیگنال‌های مهم کمک می‌کنند.

🕷 یافته‌ای جدید درباره عنکبوت‌ها و صداهای انسانی

تیمی از زیست‌شناسان دانشگاه نبراسکا-لینکلن (UNL) یکی از نخستین مطالعاتی را منتشر کرده‌اند که نشان می‌دهد گروهی از حیوانات چگونه در پاسخ به صدای ساخت انسان، روش حس کردن ارتعاشات را تغییر می‌دهند.

در مقاله‌ای در نشریه‌ی Current Biology، پژوهشگران «برندی پسمن» و «آیلین هبتس» نشان داده‌اند که عنکبوت‌های تونل‌باف، نحوه‌ی انتقال ارتعاشات توسط تارهایشان را در پاسخ به سر و صدای محیطی تغییر می‌دهند.

این یافته نشان می‌دهد که شاید عنکبوت‌ها به‌طور هدفمند ساختار تار را برای مقابله با شلوغی صوتی اطراف تغییر دهند تا همچنان بتوانند سیگنال‌های حیاتی مانند حرکت شکار، هشدار از شکارچی یا حضور جفت را دریافت کنند.

عنکبوت‌ها، سر و صدا و تنظیم تارها

تفاوت واکنش بین عنکبوت‌های شهری و روستایی

مطالعات آزمایشگاهی نتایج جالبی را نشان داد: چگونگی انتقال ارتعاشات در تار عنکبوت بستگی به محل زندگی عنکبوت دارد؛ یعنی آیا از منطقه‌ی شهری جمع‌آوری شده یا روستایی.

این تفاوت نشان می‌دهد که تجربه‌ی قبلی با سر و صدا – حتی به‌صورت ارثی – ممکن است بر نحوه‌ی انعطاف‌پذیری عنکبوت در تار تنیدن تأثیر بگذارد.

پسمن در این‌باره گفت:
«یکی از جالب‌ترین نکاتی که کشف کردیم، این بود که عنکبوت‌های شهری و روستایی در محیط‌های پرسر‌وصدا واکنش‌های متفاوتی نشان می‌دهند. این یعنی تجربه‌ی خودشان یا تجربه‌ای که از مادرشان به ارث برده‌اند، بر واکنش آن‌ها اثرگذار است.»

تار عنکبوت به‌عنوان امتداد حسی بدن

نقش منحصر‌به‌فرد تارها در انتقال ارتعاشات

در حالی‌که حیواناتی مانند پرندگان و قورباغه‌ها می‌توانند آواز یا زمان‌بندی صداهای خود را در پاسخ به نویز انسانی تغییر دهند، اطلاعات کمی در مورد نحوه‌ی تغییر دریافت سیگنال‌های صوتی یا ارتعاشی توسط حیوانات وجود دارد.

دلیل این مسئله آن است که بیشتر سیستم‌های حسی حیوانات درون بدن آن‌ها قرار دارد و قابل مشاهده نیست. اما عنکبوت‌های تار‌باف منحصر‌به‌فرد هستند، چون تار آن‌ها به‌عنوان ابزاری بیرونی عمل می‌کند که ارتعاشات محیط را ثبت می‌کند.

در این میان، عنکبوت‌های تونل‌باف (با نام علمی Agelenopsis pennsylvanica) بهترین نمونه‌ی آزمایشی هستند، چون شدیداً به سیگنال‌های ارتعاشی برای بقا وابسته‌اند.

تار این عنکبوت‌ها به سطوح مختلفی متصل می‌شود – مانند درخت‌ها، سنگ‌ها یا ساختمان‌ها – که همه می‌توانند ارتعاشات ناشی از ترافیک و فعالیت‌های صنعتی را منتقل کنند.

کاهش نویزهای مزاحم

تیم تحقیقاتی فرض کرد که عنکبوت‌های تونل‌باف ممکن است بتوانند شدت ارتعاشات ناخواسته‌ی ناشی از صدای انسانی را کاهش دهند، چون این صداها اغلب با فرکانس‌هایی که برای ارتباط عنکبوت‌ها مهم است هم‌پوشانی دارند.

آزمایش روی عنکبوت‌های شهری و روستایی

جمع‌آوری عنکبوت‌ها از مناطق مختلف

پسمن مجموعاً ۶۰ عنکبوت تونل‌باف را از شهر لینکلن و مناطق اطراف آن جمع‌آوری کرد؛ نیمی از مناطق شهری و نیمی از مناطق روستایی.

سپس عنکبوت‌ها در آزمایشگاه در محیط‌هایی با سطح نویز کنترل‌شده (ساکت یا پر‌سر‌وصدا) به مدت چهار شب تار تنیدند.

بررسی نحوه انتقال ارتعاشات

پس از اتمام تارها، پژوهشگران ارتعاشاتی آزمایشی را وارد تارها کردند و نحوه‌ی انتقال انرژی را در شرایط مختلف اندازه‌گیری کردند.

نتیجه نشان داد:

• عنکبوت‌های شهری تمایل داشتند تارهایی ببافند که در آن ارتعاشات با انرژی کمتری در فواصل کوتاه و فرکانس‌های گسترده‌تر انتقال یابد.
• این نوع تار در واقع به کاهش نویزهای محیطی کمک می‌کند، نوعی «خفه کردن» نویز، تا سیگنال‌های مهم مانند حرکت شکار یا حضور جفت، بهتر دریافت شود.

عنکبوت‌های روستایی و تقویت ارتعاشات

حفظ انرژی ارتعاشات مهم

در مقابل، عنکبوت‌های روستایی تارهایی بافته‌اند که انرژی ارتعاشات طولانی‌مدت و زیستی را بهتر حفظ می‌کند. این یعنی آن‌ها ممکن است فرکانس‌هایی خاص را تقویت کرده باشند تا سیگنال‌های مهم را از میان نویزها بهتر تشخیص دهند.

پسمن افزود:
«عنکبوت‌های روستایی به نویز زیاد عادت ندارند. وقتی ناگهان در محیطی پر‌سر‌وصدا قرار می‌گیرند، ممکن است بخواهند صدای تارشان را زیاد کنند تا بهتر سیگنال‌ها را از میان نویزها تشخیص دهند.»

اهمیت این پژوهش چیست؟

درک بهتر از سیستم‌های حسی حیوانات

با توجه به اینکه تار عنکبوت مانند یک حسگر بیرونی عمل می‌کند، این یافته‌ها دیدگاه تازه‌ای درباره‌ی توانایی حیوانات در تنظیم شیوه‌ی دریافت سیگنال‌ها ارائه می‌دهد؛ حوزه‌ای که پیش‌تر کمتر بررسی شده بود.

پاسخ‌گویی به نویز انسانی رو به افزایش

توانایی تغییر ساختار تار بر اساس محیط صوتی مختلف می‌تواند برای بقا در دنیایی که هر روز پر‌سر‌وصدا‌تر می‌شود، حیاتی باشد.

در آینده، محققان قصد دارند دقیق‌تر بررسی کنند که دقیقاً عنکبوت‌ها چه بخش‌هایی از تار را تغییر می‌دهند – آیا کشش تار را تغییر می‌دهند؟ نقاط اتصال را جابجا می‌کنند؟ یا شکل کلی تار را عوض می‌کنند؟

ویدیوهای با سرعت بالا و ابزارهای دیجیتال رهگیری، آن‌ها را در کشف این تفاوت‌های ظریف یاری خواهند داد.

سخن پایانی: تارهایی ظریف، اما حیاتی

هبتس، استاد زیست‌شناسی دانشگاه UNL می‌گوید:
«این پژوهش به‌خوبی نشان می‌دهد دریافت‌کننده‌ها – در اینجا عنکبوت‌ها – چطور می‌توانند بر نویز محیط غلبه کنند.»

این یافته‌ها مسیر تحقیقات تازه‌ای را باز می‌کند: مثلاً آیا حیوانات خود را در مکان‌هایی قرار می‌دهند که میزان تداخل نویز کمتر باشد؟

در نهایت، پژوهشگران امیدوارند با این نتایج، تحقیقات بیشتری درباره‌ی چگونگی سازگاری سایر حیوانات با سر و صدای انسانی آغاز شود.

شاید برای ما، این تارهای ظریف بی‌اهمیت به نظر برسند، اما برای عنکبوت‌ها هر رشته، ابزار دقیق بقا در دنیایی پر از آشوب صوتی است.