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蛛网声学突破:揭示蜘蛛感知声波的全新机制

蛛网声学突破:揭示蜘蛛感知声波的全新机制

康奈尔大学的Ron Hoy教授与宾汉姆顿大学的Ron Miles教授合作,揭示了织网蜘蛛利用其精密的蛛网感知声音的新机制。这项发表在《美国国家科学院院刊》上的研究表明,蜘蛛网的丝线能够作为一种极为灵敏的声学传感器,响应从1赫兹到50千赫兹的宽广频率范围内的声波。

研究人员通过实验发现,极细的蛛丝在声场中能够随空气振动而移动,其表现出乎意料地高效。这一发现源于对昆虫和蜘蛛体表细毛感知声音的研究,进而是对蜘蛛网这一宏大结构的声学潜力的探索。通过在特制的木框上培养蜘蛛网,并将其置于隔音环境中,研究团队成功记录了蜘蛛神经系统对声音的反应。

实验数据显示,当蜘蛛网受到声音刺激时,蜘蛛的神经系统会产生相应的电生理反应。更直观的是,蜘蛛的行为也随之改变:面对响亮的声音,蜘蛛会收缩身体以示警;而面对微弱的声音,即使不改变体态,它们也可能抬起前肢,这表明蜘蛛能够感知并对环境中的声音做出反应,尽管其目的可能尚待进一步研究。

这项突破性研究不仅深化了我们对蜘蛛感官世界的理解,更预示着在仿生学领域的新进展。蛛网作为天然的声学传感器,为未来开发新型麦克风、音频设备甚至更广泛的声学技术提供了全新的设计理念和技术路径。

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