VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Ako pavúk vníma svet? Vedci premenili štruktúru siete na hudbu

Matúš Beňo

Práca by mohla viesť k efektívnejšej trojrozmernej tlači či dokonca spôsobu komunikácie s pavúkmi.

Detail pavúčej siete. Zdroj: iStockphoto.com

Detail pavúčej siete. Zdroj: iStockphoto.com

Ako nesúrodá zvonkohra alebo náhodné brnkanie strunami na harfe. Tak by sa dali opísať zvuky, ktoré vznikli, keď výskumníci z Massachusettského technologického inštitútu (MIT) previedli štruktúru pavúčej siete do hudby. Inými slovami, preložili frekvencie vibrácií pavučiny do zvukov, ktoré ľudia počujú. Vďaka tomu máme možnosť zistiť, ako tieto osemnohé živočíchy vnímajú svet.

Vedci svoju prácu predstavili na aprílovom stretnutí Americkej chemickej spoločnosti. Hoci sa zistenia môžu na prvý pohľad javiť iba ako zaujímavosť, výskum môže mať reálne uplatnenie. Pavúky sú vynikajúci stavitelia. Ak lepšie porozumieme štruktúre pavučín, poznatky by sa dali využiť napríklad pri efektívnejšej trojrozmernej tlači.

Pavučina ako rozšírenie tela

„Prostredie pavúkov pozostáva z vibrujúcich vlákien. Nevidia veľmi dobre, a tak svet vnímajú cez vibrácie, ktoré majú rôzne frekvencie,” vysvetľuje v tlačovej správe Americkej chemickej spoločnosti hlavný výskumník Markus Buehler.

Vibrácie vznikajú, keď sa do siete oprie vietor alebo sa po nej pohybuje iný pavúk v snahe páriť sa, alebo sa v nej zachytí mucha. Každý jeden podnet vytvára vibrácie s rôznymi frekvenciami, pričom každé vlákno má vlastný tón. Pavučina sa tak dá vnímať ako rozšírenie tela pavúka.

Vedci pomocou laseru vytvorili trojrozmerné mapy sietí, ktoré upriadol tropický druh pavúka Cyrtophora citricola, aby sa o vnímaní okolia týchto živočíchov dozvedeli viac. Zachytili dokonca aj tvorbu siete. Pavučiny tropického živočícha nemajú špirálovitý tvar a podobu plochého disku, aký by ste si zrejme najskôr predstavili. Pripomínajú skôr stan, ktorý pozostáva z viacerých vrstiev. Na základe dĺžky a hrúbky vlákien vedci určili frekvencie vibrácií a premenili ich na zvuky, ktoré ľudia počujú.

„Pavučiny by mohli byť novým zdrojom hudobnej inšpirácie, ktorý je veľmi odlišný od zvyčajnej skúsenosti,” opisuje prácu Buehler.

Budeme komunikovať s pavúkmi?

Priradením tónov k vláknam pavučiny sa práca vedcov neskončila. Pomocou informácií z laserového zobrazovania vytvorili priestor vo virtuálnej realite, do ktorého môže človek vstúpiť, a dotykom hrať na vláknach pavučiny. Takto sa môže priblížiť k tomu, ako vníma svet pavúk. Virtuálny priestor okrem vizuálno-zvukového zážitku však umožňuje lepšie porozumieť tomu, ako pavúky vytvárajú svoje siete. Poznatky by sa dali využiť pri trojrozmernej tlači.

„Spôsob, akým pavúk „tlačí” svoju sieť, je pozoruhodný, pretože nepotrebuje žiaden oporný materiál, ktorý je často nevyhnutný pri súčasných tlačiarenských metódach,” vysvetľuje výskumník.

Jeho tím dúfa ešte v jedno potenciálne uplatnenie, a to je možnosť komunikácie s týmito osemnohými tvormi. Pomocou algoritmu určili, aké špecifické vibrácie vznikajú, keď sa do sietí zachytí korisť, alebo keď sa objaví pavúk so záujmom spáriť sa. Teraz pracujú na vytvorení umelých vibrácií, ktorým by vystavili pavúky, a pozorovali, či na ne zareagujú.

Prierezové obrázky pavučiny v rôznych farbách. Zdroj: Isabelle Suová a Markus Buehler

Zdroj: Tlačová správa Americkej chemickej spoločnosti

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.