Паутина как звуковая система: сети совпадают с акустической скоростью частиц для обнаружения звука на больших расстояниях

Лучший микрофон в мире может иметь неожиданный источник: паутину. Пауки плетут сети, чтобы ловить насекомых, но липкие нити также помогают им слышать.

В отличие от человеческих барабанных перепонок и обычных микрофонов, которые обнаруживают звуковые волны давления, паутина реагирует на изменения скорости частиц воздуха, когда их перемещает звуковое поле. Этот метод обнаружения звука по скорости остаётся малоизученным по сравнению с измерением давления, но он обладает большим потенциалом для высокочувствительного обнаружения звука на больших расстояниях.

Исследователи из Университета Бингемтона изучили, как пауки слушают окружающую среду с помощью паутины. Они обнаружили, что сети соответствуют акустической скорости частиц для широкого диапазона звуковых частот. Рональд Майлз представил их работу 16 мая на совместном заседании Акустического общества Америки и Канадской акустической ассоциации.

"Большинство насекомых, которые могут слышать звук, используют тонкие волоски или усики, которые не реагируют на звуковое давление. Вместо этого эти тонкие структуры реагируют на движение воздуха в звуковом поле".

Команда проверила гипотезу, наблюдая за пауками вида Larinioides sclopetarius (пауки-крестовики) на подоконниках лаборатории. Они воспроизводили звук в диапазоне от 1 Гц до 50 кГц и измеряли движение паутины с помощью лазерного виброметра.

Они обнаружили, что скорость движения паутины, вызванная звуком, совпадала со скоростью частиц в окружающем воздухе. Это подтвердило механизм, который эти пауки используют для обнаружения добычи.

"Поскольку паутина, конечно, создаётся пауками, её непрактично использовать в миллиардах микрофонов, производимых каждый год. Однако она многому учит нас в отношении желаемых механических свойств микрофона и может вдохновить на совершенно новые конструкции".