Пауки понимают музыку своей паутины
Шелк пауков передает вибрации в широком диапазоне частот. Когда его дергают, как гитарную струну, возникающий "звук" несет информацию о добыче, партнерах и даже структурной целостности сети.
Открытие сделали исследователи из Оксфордского, Стратклайдского и Шеффилдского университетов, которые обстреливали паучий шелк пулями и лазерами, чтобы изучить его вибрации. Они обнаружили, что, в отличие от других материалов, шелк паука можно "настроить" на широкий спектр гармоник. Результаты, которые будут опубликованы в журнале Advanced Materials, не только раскрывают новые данные о пауках, но и могут вдохновить создание новых технологий, например, крошечных легких сенсоров.
«У большинства пауков плохое зрение, и они почти полностью полагаются на вибрацию шелка в своей паутине для получения сенсорной информации, — сказала Бет Мортимер из Oxford Silk Group Оксфордского университета, руководившая исследованием. — "Звук" шелка может сообщить им, какая еда запуталась в их сети, а также о намерениях и качестве потенциального партнера. Дергая шелк, как гитарную струну, и слушая "эхо", паук также может оценить состояние своей паутины».
Паук использует это свойство, "настраивая" шелк: контролируя и регулируя как внутренние свойства шелка, так и натяжение и взаимосвязь нитей, из которых состоит сеть. Для изучения звуковых свойств паутинных нитей исследователи использовали сверхскоростные камеры, чтобы снять реакцию нитей на попадание пуль. Кроме того, с помощью лазеров были сделаны детальные измерения даже самых малых вибраций.
«Тот факт, что пауки могут улавливать эти нанометровые вибрации органами на каждой из своих ног, называемыми щелевидными сенсиллами, действительно иллюстрирует значение нашего исследования свойств шелка», — сказала доктор Шира Гордон из Университета Стратклайда, соавтор исследования.
«Эти результаты вновь демонстрируют выдающиеся свойства многих паучьих шелков, которые сочетают исключительную прочность со способностью передавать тонкую информацию, — сказал профессор Фриц Фоллрат из Oxford Silk Group Оксфордского университета, соавтор статьи. — Это черты, которые были бы очень полезны в легком инжиниринге и могли бы привести к созданию новых, встроенных "интеллектуальных" датчиков и приводов».
Доктор Крис Холланд из Шеффилдского университета, соавтор статьи, сказал: «Паучий шелк хорошо известен своими впечатляющими механическими свойствами, но акустические свойства оставались относительно без внимания, и теперь мы обнаруживаем, что они также являются превосходным инструментом коммуникации. Пауки снова и снова поражают нас больше, чем мы можем себе представить».
Бет Мортимер добавила: «Вполне возможно, что пауки стремятся создать паутину, которая "звучит правильно", поскольку ее акустические свойства тесно связаны с такими факторами, как прочность и гибкость».