دانشمندان تارهاي عنكبوت را به موسيقي تبديل كردند
عنكبوت‌ها براي درك دنياي اطرافشان به‌شدت به حس لامسه وابسته‌اند. بدن و پاهاي آن‌ها با موها و شكاف‌هاي كوچكي پوشيده شده است كه انواع لرزش‌ها و نوسان‌ها را تفكيك مي‌كنند. به‌دام‌افتادن طعمه در يك تار عنكبوت صداي لرزشي بسيار متفاوتي از عنكبوتي دارد كه در حال جلب توجه يا در حال حركت بر‌اثر باد است. هر تار عنكبوت تُن صوتي متفاوتي توليد مي‌كند.
چند سال قبل، دانشمندان با همكاريِ هنرمندي به نام توماس ساراسنو ساختار سه‌بُعدي تار عنكبوت را به موسيقي تبديل و آلت موسيقيايي تعاملي به نام بوم عنكبوت را توليد كردند. حالا همان تيم كار قبلي‌اش را اصلاح و مؤلفه‌ي تعاملي واقعيت مجازي را به آن اضافه كردند. بدين‌ترتيب، افراد مي‌توانند با تار عنكبوت تعامل برقرار كنند. به‌گفته‌ي تيم پژوهشي، اين پژوهش به آن‌ها در درك بهتر معماري سه‌بُعدي تار عنكبوت كمكي نمي‌كند؛ اما مي‌تواند به آن‌ها در يادگيري زبان نوساني عنكبوت‌ها كمك كند. ماركوس بوهلر، مهندس MIT، درباره‌ي اين موضوع مي‌گويد:
عنكبوت در محيطي با تارهاي نوسانگر زندگي مي‌كند. عنكبوت‌ها بينايي قدرتمندي ندارند و صرفا دنياي اطرافشان را از‌طريق لرزش‌ها درك مي‌كنند كه فركانس متفاوتي دارند.
وقتي نام تار عنكبوت مطرح مي‌شود، ممكن است به نوع رايج گردباف‌ها فكر كنيد؛ تارهاي مسطح و گرد با پره‌هاي شعاعي كه عنكبوت دور‌تا‌دور آن‌ها شبكه‌‌اي مارپيچي مي‌سازد. بااين‌حال، اغلب عنكبوت‌ها از اين نوع نيستند؛ بلكه تارهايشان را سه‌بُعدي مي‌سازند و از اين انديشه متخصصين تارهايشان به صفحات تاري و تارهاي درهم‌پيچيده يا قيفي شباهت دارد.
پژوهشگران براي مطالعه ساختار تارهاي سه‌بُعدي، عنكبوت گرم‌سيري به نام سيرتوفورا سيتروكولا را در محفظه‌اي مستطيل‌شكل قرار دادند و منتظر تنيدن تار سه‌بُعدي ماندند. سپس از ليزر صفحه‌اي براي ايجاد تصاوير با كيفيت از بخش‌هاي دوبُعدي تار استفاده كردند. درادامه الگوريتمي اختصاصي معماري سه‌بُعدي تار از بخش‌هاي دوبُعدي را به يكديگر وصل كرد. براي تبديل اين ساختار به موسيقي، فركانس‌هاي صوتي مختلفي به تارهاي مختلف تخصيص يافتند؛ بنابراين، نُت‌هاي ساخته‌شده در الگوهايي براساس ساختار تار توليد شدند.
افزون‌براين، آنان تار در حال تنيده‌شدن را اسكن و هر مرحله از فرايند را به موسيقي تبديل كردند. در‌نتيجه نُت‌ها با تغيير ساختار تار تغيير مي‌كنند و شنونده مي‌تواند فرايند ساخت تار را بشنود. با ضبط فرايند گام‌به‌گام بهتر مي‌توان چگونگي ساخت تار سه‌بُعدي را بدون همراهي از ساختارها درك كرد؛ مهارتي كه براي كارهايي مثل نقاشي سه‌بُعدي مفيد است. بوم عنكبوت امكان شنيدن موسيقي عنكبوت را براي شنوندگان فراهم مي‌كند؛ اما واقعيت مجازي با فراهم‌كردن امكان ورود و نواختن با تارهاي عنكبوت، لايه‌اي جديد از تجربه‌ي متخصصي را اضافه مي‌كند. بوهلر مي‌گويد:
محيط واقعيت مجازي به‌شدت وسوسه‌آميز است؛ زيرا گوش‌هايتان ويژگي‌هاي ساختاري بصري را درك مي‌كنند. با شنيدن هم‌زمان صداي تارها و ديدن آن، مي‌توانيد محيط زندگي عنكبوت را درك كنيد.
محيط واقعيت مجازي همراه‌با فيزيك واقعي تارها به پژوهشگران اجازه مي‌دهد اتفاقات مربوط به قسمت‌هايي از تار را هم درك كنند. با كشيدن تار يا پاره‌كردن آن تُن‌هاي صوتي هم تغيير مي‌كنند و مي‌تواند تأثيرش را بر تارهاي ديگر ديد. بدين‌ترتيب، مي‌توان معماري تار عنكبوت و دليل ساختشان را درك كرد. شايد جالب‌تر از هر موضوعي، امكان توسعه‌ي الگوريتمي براي شناسايي انواع لرزش‌هاي تار عنكبوت و تبديل آن‌ها به تار در دست ساخت و به‌دام‌افتادن طعمه يا ديگر شرايط عنكبوت فراهم باشد.
اين تيم هنوز در مرحله‌ي يادگيري درباره‌ي عنكبوت‌هاي گرم‌سيري و تارهايشان هستند. بوهلر مي‌افزايد:
مي‌كوشيم سيگنال‌هاي تركيبي را براي سخن‌گفتن به زبان عنكبوت ايجاد كنيم. اگر عنكبوت‌ها را در‌معرض الگوهاي ريتمي يا لرزشي مشخصي قرار دهيم، مي‌توانيم تأثير اين الگوها بر رفتار آن‌ها را ارزيابي و با آن‌ها ارتباط برقرار كنيم. اين ايده‌ها بسيار هيجان‌انگيز هستند.
تيم پژوهشگران اثر خود را در نشست فصل بهار انجمن شيميايي آمريكا ارائه دادند.ناگفته نماند پژوهش قبلي آن‌ها در سال ۲۰۱۸ در مجله‌ي Royal Society Inteface منتشر شد.
هم انديشي ها