در حالی که عنکبوت های جهنده به داشتن بینایی عالی شناخته شده اند، مطالعه جدید دانشگاه کرنل برای اولین بار ثابت می کند که عنکبوت ها می توانند از فاصله دور بشنوند. این کشف در تضاد با حکمت استاندارد کتاب درسی است که ادعا می‌کرد عنکبوت‌ها فقط می‌توانند صداهای نزدیک را تشخیص دهند.
مطالعه ای که در ۱۳ اکتبر به صورت آنلاین در مجله Current Biology منتشر شد، توضیح می دهد که چگونه محققان از میکروالکترودهای فلزی در مغز یک عنکبوت در حال جهش به اندازه دانه خشخاش استفاده کردند تا نشان دهند که نورون های شنوایی می توانند صداهای میدان دور را در فواصل حداکثر ۳ حس کنند. متر یا حدود 600 طول بدن عنکبوت.
در آزمایش‌های بیشتر، محققان موهای بلند حساسی را روی پاها و بدن عنکبوت تحریک کردند - که قبلاً برای دریافت جریان هوا و ارتعاشات میدان نزدیک شناخته شده بود - که پاسخی را در همان نورون‌هایی ایجاد کرد که پس از شنیدن صداهای دور شلیک می‌کردند و شواهدی را ارائه می‌کردند. موها به احتمال زیاد ذرات هوا در مقیاس نانو را که از یک موج صوتی برانگیخته می‌شوند، تشخیص می‌دهند.
ران هوی، استاد نوروبیولوژی و رفتار کرنل و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: «ما اولین و تنها آزمایشگاهی هستیم که با موفقیت و به طور کامل توانسته‌ایم به آنچه مغز عنکبوت به آن گوش می‌دهد بهره ببریم.
یک تیم بین رشته ای با محققانی از زمینه های روانشناسی، آمار بیولوژیکی و زیست شناسی محاسباتی، پزشکی و فیزیک شامل نویسندگان همکار این مطالعه، پل شامبل، دانشجوی فارغ التحصیل سابق در آزمایشگاه هوی است که در عنکبوت ها تخصص دارد و محقق برجسته علمی در دانشگاه هاروارد و گیل مندا، محقق فوق دکترا در آزمایشگاه هوی.
مندا تکنیکی را برای ثبت فعالیت عصبی عنکبوت جهنده توسعه داد. تکنیک های استاندارد برای مطالعه عصب شناسی عنکبوت نیاز به کالبد شکافی دارد، که حیوان را می کشد زیرا بدن عنکبوت ها تحت فشار است، بنابراین بریدگی باعث می شود عنکبوت به سرعت خونریزی کند و بمیرد. در عوض، روش مندا سوراخ بسیار ریزی ایجاد می کند که مانند یک تایر خود آب بندی، اطراف یک میکروالکترود تنگستن به اندازه مو را می بندد. هنگامی که نورون ها شلیک می کنند، الکترودها ضربات الکتریکی را ثبت می کنند.
مندا در واقع در حال مطالعه ادراک بصری در عنکبوت‌های در حال پریدن بود که صندلی‌اش صدای جیر جیر کرد و نورون‌ها ناگهان شلیک کردند. این کشف او را به آزمایش واکنش‌ها به فرکانس‌های صوتی مختلف سوق داد. او ناحیه ای از مغز را شناسایی کرد که محرک های دیداری و شنیداری را با هم ترکیب می کند. او همچنین یاد گرفت که عنکبوت ها به فرکانس های بالا و فرکانس های پایین بسیار خاص در 90 هرتز حساس هستند.
"همه تیم آنجا با هم نشستند و ما فکر می کردیم، "چرا آنها اینقدر به آن فرکانس ها حساس هستند؟"" مندا گفت.معلوم شد فرکانس ۹۰ هرتز تقریباً همان فرکانس ضربان بال زنبورهای انگلی است، بزرگترین دشمنان عنکبوت جهنده، که لانه‌های خود را با عنکبوت‌های پرنده برای تغذیه بچه‌هایشان فراهم می‌کنند.
با کمک ران مایلز، پروفسور انرژی مکانیکی در دانشگاه بینگهمتون، که آزمایشگاهش اتاقی آرام و بدون ارتعاش دارد، مندا، مایلز و یکی از نویسندگان دوره کارشناسی، کاترین والدن '14، آزمایشاتی را با یک قفس خاص انجام دادند. به آنها اجازه داد تا ارتعاشات را از بین ببرند. آنها از ویدئوی پرسرعت استفاده کردند و رفتار عنکبوت را هنگام قرار گرفتن در معرض پالس های صدا ضبط کردند.
مندا گفت: «وقتی 90 هرتز بازی می‌کردیم، 80 درصد عنکبوت‌ها قبل از اینکه بچرخند و بپرند، تا یک ثانیه یخ زدند». عنکبوت‌ها با یخ زدن، رفتاری کلاسیک به نام واکنش مبهوت کننده برای حیواناتی که می‌شنوند، موقعیت را ارزیابی می‌کنند تا قبل از فرار از زنبورهایی که برای حرکت جستجو می‌کنند شناسایی نشوند.
هوی گفت: این تکنیک مطالعاتی را آغاز می کند که عصب شناسی را با رفتار در همه عنکبوت ها مرتبط می کند.از آن زمان مندا شواهدی مبنی بر شنیدن پنج گونه مختلف عنکبوت پیدا کرده است: عنکبوت های جهنده، عنکبوت های ماهیگیری، عنکبوت های گرگ، عنکبوت های توری و عنکبوت های خانگی. کار آینده توسط آزمایشگاه هوی ادراک صوتی از اندام‌های لیریفرم را بررسی خواهد کرد و نورون‌های صوتی را در مغز بهتر بررسی خواهد کرد. این یافته ها می تواند کاربردهایی برای استفاده از ساختارهای مو مانند برای میکروفون های بسیار حساس مانند سمعک داشته باشد.
