ترجمه تار عنکبوت به موسیقی توسط دانشمندان MIT گام اولیه برای یادگیری زبان آنهاست. آیا رویای صحبت کردن با جانوران سرانجام محقق میشود؟
عنکبوتها اساسا از حس لامسه برای آگاهی از محیط اطراف استفاده میکنند. بدن و پاهای این موجودات از روزنهها و موهای ریزی تشکیل میشود که به کمک آنها میتوانند انواع مختلف ارتعاشات را حس کنند. بنابراین، این موجودات به خوبی متوجه تفاوت دست و پا زدن یک طعمه گرفتار درون تار با نزدیک شدن یک عنکبوت دیگر میشوند. این تفاوت به دلیل فرکانسهای ارتعاشی مختلف هریک از بخشهای تارهاست.
چند سال پیش، گروهی از دانشمندان ساختار سه بعدی تار یک عنکبوت را به موسیقی تبدیل کردند و با همکاری موسیقی دانی به نام توماس ساراسنو یک ابزار موسیقی تعاملی تحت نام “بوم عنکبوت” را تولید کردند. این تیم، کمی بعد ایده پیشین خود را گسترش داد و با افزودن المانهای تعاملی واقعیت مجازی به افراد امکان داد که به دنیای عنکبوتها وارد شوند و با آنها تعامل داشته باشند.
به اعتقاد این تیم پژوهشی، این دسته تحقیقات نه تنها به درک بهتری از ساختار سه بعدی تارهای عنکبوت منجر خواهند شد، بلکه ممکن است بشر را در یادگیری زبان ارتعاشاتی عنکبوتها نیز یاری کنند.
مارکوس بوهلر، مهندس موسسه تکنولوژیک ماساچوست معتقد است که عنکبوتها در محیطی از تارهای مرتعش زندگی میکنند. به گفته او عنکبوتها حس بینایی قدرتمندی ندارند. به همین جهت این موجودات از طریق احساس ارتعاشات محیط اطراف با آن تعامل میکنند. طبیعتا ارتعاشات مختلف، فرکانسهای متفاوتی دارند.
تارهای عنکبوت، کلید درک زبان آنها!
زمانی که اسم تار عنکبوت را میشنوید، احتمالا یک گوی را تصور میکنید که تارهای مختلف به طور قطری در سطح آن تنیده میشوند. با این حال، در واقعیت، تارهای عنکبوت ساختاری سه بعدی دارند که شبیه به یک ورق است و از بافتهای متعددی با شکلهای گوناگون تشکیل میشود.
برای بررسی این دسته تار عنکبوتها، محققین از گونه ای از عنکبوتهای استوایی موسوم به Cyrtophora citricola استفاده کردند. آنها با محبوس کردن این عنکبوت در یک محفظه مستطیلی، منتظر تنیدن تار توسط او و پر کردن فضا با تارهای سه بعدی شدند. پس از آن، با استفاده از لیزرهای ورقی، امکان دستیابی به تصویرهای دوبعدی از این تار عنکبوتها فراهم شد.
در گام بعدی، این تصویرهای دوبعدی با استفاده از الگوریتمهایی خاص برای تشکیل معماری سه بعدی تارهای عنکبوت به کار رفتند. به منظور تبدیل صدای هریک از این تارها به موسیقی، به هریک از آنها فرکانس صوتی خاصی اختصاص یافت. بدین ترتیب، امکان اجرای نتهای موسیقی مختلف بر روی این ابزار موسیقی فراهم شد.
دانشمندان MIT همچنین فرکانس تابیده شدن تارهای عنکبوت را نیز اسکن کردند و هریک از مراحل مختلف تنیدن تار توسط عنکبوت را نیز به موسیقی تبدیل کردند. بدین ترتیب، با تغییر ساختار تارهای عنکبوت، نوتهای موسیقی ساز بوم عنکبوت نیز تغییر میکند و شنونده میتواند فرآیند تشکیل تار عنکبوت را “بشنود”!
همچنین، با ثبت گام به گام فرآیند تنیده شدن تار توسط عنکبوت، دانشمندان این فرصت را دارند که به درک بهتری از چگونگی تنیدن این تارها توسط این موجود برسند. به طور خاص، درک این نکته که عنکبوتها چگونه بدون بهره بردن از ساختارهای پایه تحمل کننده نیرو قادر به ایجاد شکلهای سه بعدی هستند، میتواند در آینده برای تکنولوژی پرینت سه بعدی مورد استفاده قرار گیرد.
محققین همچنین قابلیتی را فراهم کردند که شنوندگان میتوانند با استفاده از واقعیت مجازی، علاوه بر شنیدن صدای ساز بوم عنکبوت، خودشان به نواختن تعاملی موسیقی روی تارهای عنکبوت بپردازند و از این طریق، تجربه ای تکرارنشدنی را در اختیار علاقمندان قرار دهند.
بوهلر معتقد است که تکنولوژی واقعیت مجازی، باعث جذابتر شدن تجربه تعامل با تارهای عنکبوت میشود. چراکه با شنیدن صدای موسیقی مرتبط با هریک از ساختارهای مختلف تشکیل دهنده تار عنکبوت نمیتوان به درک صحیحی از چینش یا مشخصات آنها رسید. اما شنیدن صدا و دیدن همزمان ارتعاش بخشهای مختلف تار میتواند رفته رفته به درک صحیح از محیطی که این موجود در آن زندگی میکند بینجامد.
فضای واقعیت مجازی همچنین به محققین امکان دستکاری تارهای عنکبوت و بررسی تاثیر آن در فرکانسهای تولیدی را نیز میدهد. به عنوان مثال، با کشیدن هریک از نخها، صدای آنها تغییر میکند. همچنین، شکستن هریک از نخهای تشکیل دهنده تار میتواند بر روی فرکانس سایر نخها نیز تاثیر بگذارد. این امر هم به درک صحیح از معماری تارهای عنکبوت کمک میکند.
در کنار همه این موارد، مهمترین دستاورد این تیم تحقیقاتی را باید دست یابی به الگوریتمهایی برای شناسایی انواع ارتعاشات تارهای عنکبوت دانست. بدین ترتیب، میتوان الگوهای ارتعاشاتی مختلف را به اتفاقات گوناگونی نظیر به دام افتادن طعمه درون تار، ساختن تار و یا ورود یک عنکبوت دیگر به تار نسبت داد و از این طریق، رفتار عنکبوتها را پیش بینی کرد. تیم تحقیقاتی مسئول این پروژه معتقد است که این اقدام، نخستین گام در راستای شناخت زبان عنکبوتها و یادگیری صحبت کردن با زبان آنهاست.
مارکوس بوهلر، هدف پژوهشی کنونی تیم تحت هدایت خود را تولید سیگنالهایی با فرکانس خاص به منظور برقرار ارتباط با عنکبوت یا به بیان دیگر، حرف زدن به زبان عنکبوتها دانست. وی اعتقاد دارد که اگر این موجودات را در معرض ارتعاشات با فرکانسهای خاص قرار دهیم، ممکن است بتوانیم با آنها تعامل داشته باشیم. نظر شما در این خصوص چیست؟ آیا پژوهشهای کنونی میتواند زمینه را برای صحبت کردن با عنکبوتها و در ادامه، سایر حیوانات فراهم کند؟