什么动物没有耳朵(它们没有耳朵仍能听到声音)

 2022-10-03 08:39:52    44  

你可能知道它们是“丝织工”、“建筑师”、昆虫灭绝者,或者可能只是微型的八条腿的怪物--蜘蛛的多功能性就是如此。但是,尽管这些已经令人印象深刻的“履历”,科学家们可能已经发现了蛛形纲动物最迷人的天赋:没有耳朵的“听觉”。在周二发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中,来自纽约州立大学宾汉姆顿分校的研究人员发现,圆网蛛可以通过蛛网上的微小振动来探测声音。

什么动物没有耳朵(它们没有耳朵仍能听到声音)

作为人类,我们依靠耳膜将声波压力转化为我们大脑可以理解的信号,然后,一旦我们的大脑处理这些信号,我们就会了解到这是什么声音,它来自哪里,它有多大,等等。没有耳膜,世界将是一片寂静。大多数其他脊椎动物也是这样听的,但是像昆虫和蜘蛛这样的动物就没有这样的听觉工具。

多年来,研究已经证明,蜘蛛是用它们腿毛对空气振动来“听”的,因为这些毛对附近的声音振动很敏感,但这几乎是专家们认为蛛形纲动物“听觉”的极限了--直到现在。

而且,尽管这项新研究的蛛网振动发现本身就很惊人,但它还暗示了一些可以说是更令人瞠目结舌的事情。圆网蛛可能在物理上调整它们的蜘蛛网“弦”,以便在它们所希望的任何音调上归零。这个概念类似于我们调整汽车收音机以找到我们最喜欢的电台。

什么动物没有耳朵(它们没有耳朵仍能听到声音)

在他们的新研究中,研究人员从校园内的窗户上收集了一些圆网蛛,实验就在那里进行的。

他们将每个爬行对象放入一个隔音室中的矩形框架内,并等待蜘蛛建造它们的网状作品。之后,研究小组播放了一些声音,看看蜘蛛是否能“听到”并做出反应 -- 它们确实如此,甚至对音量非常(非常)低的噪音也是如此。

然后,为了更进一步,研究小组尝试从不同角度播放声音,看蜘蛛是否能找出声音的来源 -- 它们做到了,而且准确率高达 100%。

果然,在分析了圆网蛛的网后,研究人员发现这些精致的作品迅速捕捉到了附近空气颗粒的运动,这些空气颗粒由于声波的作用而振动。因此,研究小组得出结论,通过站在振动的“弦”上,圆网蛛可以感知,或者说"听到"声音。

此外,研究人员发现,在感知声音的同时,蜘蛛要么蹲下,要么在网上伸展。虽然这种行为在过去曾被目睹过,但它并没有被详细解释。但随着他们的新知识,即蜘蛛网与蜘蛛的“听觉”感知有关系,该小组开始将这些点联系起来。

他们表示,这很可能是蜘蛛通过蹲下主动改变蛛丝的张力,例如,从而定制它们的网,像收音机一样调谐特定的声音。

什么动物没有耳朵(它们没有耳朵仍能听到声音)

然而,在作出任何重大声明之前,研究人员希望解决最后一个注意事项。“真正的问题是,如果网是这样移动的,那么蜘蛛是否利用它听到了?” 该研究的共同作者Ron Miles在一份声明中说。“这是一个很难回答的问题。 为了解决这个问题,迈尔斯和共同作者赖俊鹏(他是Miles实验室的一名博士生)进行了最后的实验。”

他们用一个微型扬声器为蜘蛛播放声音,这些声音在到达蜘蛛网之前几乎完全消失,但继续作为振动在蜘蛛网的“弦”上强烈传播。从本质上讲,这将“弦”的振动方面与实际的、可听的声音方面隔离开来。根据这项研究,12只蜘蛛中的4只仍然对极弱的信号有反应,这意味着它们可以感受到网本身的振动,并排除了警告的说法。

展望未来, Miles敦促,未来的研究应该研究其他类型的蜘蛛是否参与同样的行为,尽管他说:“有理由猜测,类似的蜘蛛在类似的网上会有同样的反应。”

而且,甚至在更远的地方,他相信这些发现可以为人们设计麦克风、助听器和手机的方式提供参考。Miles说:“蜘蛛确实是一个自然的证明,这是一种利用空气中的粘性力量来感知声音的可行方法。”

“如果它在自然界中起作用,也许我们应该仔细观察它。”

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