02:15 م
الثلاثاء 02 يناير 2024
تعتمد العناكب بشكل كبير على اللمس لاستشعار العالم من حولها. أجسادهم وأرجلهم مغطاة بشعيرات صغيرة وشقوق يمكنها التمييز بين أنواع مختلفة من الاهتزازات.
أي فريسة تتخبط في شبكة تُصدر ضجيجًا اهتزازيًا مختلفًا تمامًا عن الضجيج الناتج عن لمسات عنكبوت آخر يتجه نحو التودد، أو بسبب حركة الهواء، على سبيل المثال، فكل خيط من الشبكة ينتج نغمة مختلفة.
قبل بضع سنوات، أنتج العلماء ترجمة موسيقية لشبكة العنكبوت، وعملوا مع الفنان توماس ساراسينو لإنشاء آلة موسيقية تفاعلية، بعنوان Spider’s Canvas.
وفي عام 2021، نجح الفريق في تحسين هذا العمل السابق والبناء عليه، وفقا لموقع مجلة ساينس ألرت.
وقال الفريق إن هذا البحث لن يساعدهم فقط على فهم البنية ثلاثية الأبعاد لشبكة العنكبوت بشكل أفضل، بل قد يساعدنا أيضًا في تعلم اللغة الاهتزازية للعناكب.
وقال المهندس ماركوس بوهلر من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “يعيش العنكبوت في بيئة من الأوتار المهتزة”. “إنهم لا يرون جيدًا، لذا فهم يشعرون بعالمهم من خلال الاهتزازات، التي لها ترددات مختلفة.”
عندما تفكر في شبكة العنكبوت، فإنك على الأرجح تفكر في شبكة مسطحة، مستديرة، ذات قضبان شعاعية يبني حولها العنكبوت شبكة حلزونية. ومع ذلك، فإن معظم شبكات العنكبوت ليست من هذا النوع، ولكنها مبنية في ثلاثة أبعاد – مثل الشبكات الورقية، والشبكات المتشابكة، والشبكات القمعية، على سبيل المثال.
ولاستكشاف بنية هذه الأنواع من الشبكات، قام الفريق بإيواء عنكبوت شبكة الخيمة الاستوائية (Cyrtophora citricola) في حاوية مستطيلة، وانتظروا حتى يملأ الفضاء بشبكة ثلاثية الأبعاد. ثم استخدموا ورقة ليزر لإضاءة وإنشاء صور عالية الوضوح لمقاطع عرضية ثنائية الأبعاد للويب.
ثم جاء دور خوارزمية تم تطويرها خصيصًا لتجميع البنية ثلاثية الأبعاد للشبكة من هذه المقاطع العرضية ثنائية الأبعاد. ولتحويل هذا إلى موسيقى، تم تخصيص ترددات صوتية مختلفة لسلاسل مختلفة، وتشغيل الملاحظات التي أنشئت على هذا النحو في أنماط تعتمد على بنية الشبكة.
ووترجموا كل خطوة من العملية إلى موسيقى. وهذا يعني أن الملاحظات تتغير مع تغير بنية الشبكة، ويمكن سماع عملية إنشاء الشبكة.
إن الحصول على سجل للعملية خطوة بخطوة يعني أنه يمكننا أيضًا أن نفهم بشكل أفضل كيف تقوم العناكب ببناء شبكة ثلاثية الأبعاد بدون هياكل داعمة – وهي مهارة يمكن استخدامها للطباعة ثلاثية الأبعاد، على سبيل المثال.
وقال الباحثون إن Spider’s Canvas سمحت للجمهور بسماع موسيقى العنكبوت، لكن الواقع الافتراضي، الذي يمكن للمستخدمين من خلاله الدخول وتشغيل خيوط الشبكة بأنفسهم، يضيف طبقة جديدة تمامًا من الخبرة.
وأوضح بوهلر: “إن بيئة الواقع الافتراضي مثيرة للاهتمام حقًا لأن أذنيك سوف تلتقط الميزات الهيكلية التي قد تراها ولكن لا يمكنك التعرف عليها على الفور”.
“من خلال سماعه ورؤيته في نفس الوقت، يمكنك حقًا البدء في فهم البيئة التي يعيش فيها العنكبوت”.
ولعل الأمر الأكثر روعة أن هذا العمل مكّن الفريق من تطوير خوارزمية لتحديد أنواع اهتزازات شبكة العنكبوت، وترجمتها إلى “فريسة محاصرة”، أو “شبكة قيد الإنشاء”، أو “اتصال عنكبوت آخر لأسباب غرامية”.
وقال بوهلر: “نحن نحاول الآن توليد إشارات اصطناعية للتحدث بشكل أساسي بلغة العنكبوت”.