Cientistas desvendam a linguagem musical oculta das aranhas.
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| Imagens transversais de uma teia de aranha foram combinadas e traduzidas em música. Isabelle Su e Markus Buehler |
Os humanos pensam sobre o mundo de uma forma muito centrada no ser humano , mas de vez em quando, a pesquisa nos fornece insights sobre as percepções e experiências de outras espécies, proporcionando um vislumbre de um mundo quase estranho.
Isso é o que Markus Buehler, professor de engenharia do MIT, e sua equipe têm explorado; especificamente, como as aranhas constroem suas teias e as usam para se comunicar. “A aranha vive em um ambiente de cordas vibrantes”, disse ele em um comunicado . “Eles não veem muito bem, então sentem seu mundo por meio de vibrações, que têm frequências diferentes”.
As aranhas são, obviamente, construtoras experientes, tecendo fios de seda em intrincadas teias 3D que servem como seu lar e terreno de caça. Ao "arrancar" os fios de sua teia como as cordas de um violão e ouvir como o som da teia muda, eles ganham informações sobre seus arredores, como a presença de um parceiro em potencial, presa presa em uma armadilha ou estrutura integridade da web. Eles percebem seu ambiente através, bem, da música.
Embora os cientistas, incluindo Buehler, tenham passado décadas estudando essa linguagem oculta, entendê-la e replicá-la de verdade continua sendo um desafio. No entanto, Buehler e seus colegas de trabalho recentemente fizeram uma descoberta.
Apresentando seus resultados na reunião de primavera da American Chemical Society (ACS), realizada online, a equipe de cientistas relatou que conseguiu traduzir com sucesso a estrutura de uma teia em música.
Eles fizeram isso digitalizando uma teia natural com lasers para capturar seções transversais 2D e, em seguida, usaram algoritmos de computador para reconstruir a rede 3D da web. Ao atribuir diferentes frequências de som a fios individuais, o algoritmo poderia então atribuir “notas” musicais que combinavam padrões de frequência feitos como resultado da estrutura 3D da web. Eles então criaram um instrumento semelhante a uma harpa com o qual podiam tocar sua música de aranha.
“Os sons que nosso instrumento faz mudam durante o processo, refletindo a maneira como a aranha constrói a teia”, disse Buehler. “Assim, podemos explorar a sequência temporal de como a web está sendo construída de forma audível.” A equipe tocou sua música de aranha em apresentações ao vivo em todo o mundo.
A digitalização da web em diferentes pontos de construção também permitiu à equipe transformar cada etapa da construção da web em música com sons diferentes. A esperança é que, quebrando a web e analisando-a visual e audivelmente, novos insights sobre a construção da web possam ser obtidos para uma série de aplicações de materiais diferentes.
Para melhor demonstrar isso, uma configuração de realidade virtual foi construída para permitir que as pessoas “entrem” na web. “O ambiente de realidade virtual é realmente intrigante porque seus ouvidos vão captar características estruturais que você pode ver, mas não reconhecer imediatamente”, explicou Buehler. “Ao ouvir e ver ao mesmo tempo, você pode realmente começar a entender o ambiente em que vive a aranha.”
Além de fornecer uma “nova fonte de inspiração musical muito diferente da experiência humana usual”, o estudo tem outro propósito prático. Ao compreender como as aranhas “imprimem” suas teias, os pesquisadores poderiam usar esse conhecimento para construir melhores impressoras 3D para microeletrônica complexa e delicada. “A maneira como a aranha 'imprime' a teia é notável porque nenhum material de suporte é usado, como costuma ser necessário nos métodos atuais de impressão 3D”, acrescentou Buehler.
Falar sua língua também pode permitir que os cientistas se comuniquem diretamente com as aranhas, talvez influenciando os tipos de teias que eles constroem ou ajudando a compreender melhor seu comportamento. Embora imperceptível para o ouvido humano, a equipe gravou vibrações da web em diferentes atividades, como construção de web ou ao atrair parceiros, e treinou um algoritmo de aprendizado de máquina para classificar os diferentes sons ou notas de acordo com a atividade.
“Agora estamos tentando gerar sinais sintéticos para falar basicamente a língua da aranha”, disse Buehler. “Se os expomos a certos padrões de ritmos ou vibrações, podemos afetar o que eles fazem e podemos começar a nos comunicar com eles? Essas são ideias realmente empolgantes. ”
