Kako zvuči paukova mreža – trodimenzionalno pletenje kao unikatna notna sveska

Naučnici su preveli trodimenzionalnu strukturu paukove mreže u muziku, radeći sa umetnikom Tomasom Saracenom na stvaranju interaktivnog muzičkog instrumenta pod nazivom Spider's Canvas.

Svaki plen koji se zalutao u mrežu stvara veoma različitu vibraciju. Drugačije zvuke će nam dati dakle – plen u mreži, od drugog pauka koji se udvara ženki ili, na primer, mreži koja se ljulja na vetru. Svaki lanac mreže proizvodi drugačiji ton, kažu naučnici.

Tim istraživača je usavršio i nadgradio sličan prethodni rad, dodajući interaktivnu komponentu virtuelne stvarnosti kako bi omogućio ljudima da uđu i komuniciraju sa mrežom koja je izvor različitih zvukova.

Ovo istraživanje, kažu istraživači, ne samo da će pomoći da se bolje razume trodimenzionalna arhitektura paukove mreže, već će nam čak pomoći i da naučimo „vibracioni jezik paukova”.

„Pauk živi u okruženju vibrirajućih žica. Oni ne vide baš dobro, pa osećaju svoj svet kroz vibracije, koje imaju različite frekvencije. Kada pomislite na paukovu mrežu, najverovatnije mislite na mrežu – ravnu, okruglu, sa radijalnim žbicama oko kojih pauk konstruiše spiralnu mrežu. Većina paučina, međutim, nije ove vrste, već je izgrađena u tri dimenzije”, objasnio je inženjer Markus Buler.

Da bi istražio strukturu ovih vrsta mreža, tim je smestio tropskog pauka (cirtophora citricola) u pravougaono kućište, i čekao da ispuni prostor trodimenzionalnom mrežom.

Zatim su koristili laser za osvetljavanje i kreiranje slika visoke definicije 2D poprečnih preseka mreže.

Posebno razvijen algoritam je zatim sastavio 3D arhitekturu mreže iz ovih 2D poprečnih preseka. Da bi se sve to pretvorilo u muziku, različite frekvencije zvuka su dodeljene različitim nitima. Tako generisane note su onda odsvirane u šablonima zasnovanim na strukturi mreže.

Paukova mreža kao matrica za 3D štampanje

Imajući zapis o procesu korak po korak, takođe možemo bolje razumeti kako pauci grade 3D mrežu bez struktura podrške – a to je veština koja bi se mogla koristiti za 3D štampanje, na primer.

Spider's Canvas je omogućio publici da čuje paukovu muziku, ali virtuelna stvarnost, u koju korisnici mogu sami da uđu i reprodukuju delove mreže, dodaje potpuno novi sloj iskustva, rekli su istraživači.

„Okruženje virtuelne realnosti je zaista intrigantno. Čuvši i gledajući mrežu u isto vreme, zaista može da pomogne da se razume okruženje u kojem pauk živi”, objasnio je Buler.

I, što je možda najfascinantnije, rad je omogućio timu da razvije algoritam za identifikaciju tipova vibracija paukove mreže, prevodeći ih u „zarobljeni plen“, ili „mrežu u izgradnji“, ili „još jedan pauk je stigao sa ljubavnom namerom“.

Ovo je, kako tim istraživača smatra, osnova za razvoj učenja govora pauka. barem, tropskog pauka.

„Sada pokušavamo da generišemo sintetičke signale i da u osnovi savladamo jezik pauka. Ako ih izložimo određenim obrascima ritmova ili vibracija, možemo li uticati na ono što rade i možemo li početi da komuniciramo sa njima? Rađaju se zaista uzbudljive ideje za dalja istraživanja“, dodaje Buler.