Bilim İnsanları Örümcek Ağı'nı Müziğe Dönüştürdü

Örümcekler, etraflarındaki dünyayı hissetmek için dokunmaya oldukça güvenirler. Vücutları ve bacakları, farklı titreşim türlerini ayırt edebilen küçük kıllar ve yarıklarla kaplıdır.

Bir ağa takılan bir av, bir örümceğin kur yapması veya bir esintinin ağı titretmesi, bir örümcek ağı için farklı şeylerdir. Bir ağın her bir ipliği bu gibi durumlarda farklı bir ton üretir.

Birkaç yıl önce bilim insanları, örümcek ağının üç boyutlu yapısını müziğe dönüştürdüler ve sanatçı Tomás Saraceno ile birlikte Spider's Canvas adlı interaktif bir müzik aleti yaratmak için çalıştılar.

Ekip daha sonra insanların ağ ile etkileşime girmesine izin vermek için etkileşimli bir sanal gerçeklik bileşeni ekleyerek bu önceki çalışmayı geliştirdi.

Ekip, bu araştırmanın yalnızca bir örümcek ağının üç boyutlu mimarisini daha iyi anlamalarına yardımcı olmayacağını, aynı zamanda örümceklerin titreşim dilini öğrenmemize yardımcı olabileceğini söylüyor.

MIT'den mühendis Markus Buehler 2021'de "Örümcek, titreşen tellerden oluşan bir ortamda yaşıyor" dedi. "Çok iyi göremiyorlar, bu yüzden dünyalarını farklı frekanslara sahip titreşimler aracılığıyla hissediyorlar."

Bir örümcek ağını düşündüğünüzde, büyük olasılıkla düz, yuvarlak, örümceğin etrafında bir spiral ağ oluşturduğu radyal parmaklıklar aklınıza gelir. Ancak çoğu örümcek ağı bu türden değildir, örneğin yaprak ağlar, dolaşık ağlar ve huni ağları gibi üç boyutlu olarak oluşturulmuştur.

Ekip, bu tür ağların yapısını araştırmak için dikdörtgen bir muhafaza içine tropikal bir çadır ağı örümceği (Cyrtophora citricola) yerleştirdi ve alanı üç boyutlu bir ağla doldurmasını bekledi. Ardından, ağın 2 boyutlu kesitlerinin yüksek çözünürlüklü görüntülerini aydınlatmak ve oluşturmak için bir lazer kullandılar.

Özel olarak geliştirilmiş bir algoritma daha sonra bu 2 boyutlu kesitlerden, ağın 3 boyutlu mimarisini ortaya çıkardı. Bunu müziğe dönüştürmek için farklı tellere farklı ses frekansları tahsis edildi. Bu şekilde oluşturulan notalar, ağın yapısına dayalı kalıplarda çalındı.

Ayrıca, döndürülürken bir ağı taradılar ve sürecin her adımını müziğe çevirdiler. Bu, ağın yapısı değiştikçe notaların değiştiği ve dinleyicinin ağın yapım sürecini duyabileceği anlamına gelir.

Adım adım işlemin bir kaydına sahip olmak, örümceklerin destek yapıları olmadan nasıl bir 3 boyutlu ağı oluşturduğunu daha iyi anlayabileceğimiz anlamına gelir.

Araştırmacılar, Spider's Canvas'ın izleyicilerin örümcek müziğini duymasına zaten izin verdiğini, ancak kullanıcıların ağın ipliklerine girebilecekleri ve oynayabilecekleri sanal gerçekliğin yepyeni bir deneyim katmanı eklediğini söyledi.

Buehler, "Sanal gerçeklik ortamı gerçekten ilgi çekici çünkü kulaklarınız, gözleriniz gibi yapısal özellikleriniz olacak" dedi. "Bunu aynı anda duyarak ve görerek, örümceğin yaşadığı ortamı gerçekten anlamaya başlayabilirsiniz."

Gerçekçi ağ fiziğine sahip bu VR ortamı, araştırmacıların ağın bölümleriyle uğraştıklarında ne olduğunu anlamalarına da olanak tanır. Bir ipi gerin ve tonu değişir. Birini koparın ve bunun etrafındaki diğer iplikleri nasıl etkilediğini görün.

Bu da bir örümcek ağının mimarisini ve neden bu şekilde inşa edildiğini anlamamıza yardımcı olabilir.

Belki de en büyüleyici olanı, çalışma ekibin bir örümceğin ağının titreşim türlerini tanımlamak için bir algoritma geliştirmesini sağladı ve bunları "kapalı av" veya "yapım aşamasındaki ağ" olarak tercüme etti.

Buehler, "Şimdi temelde örümceğin dilini konuşmak için sentetik sinyaller üretmeye çalışıyoruz" dedi.

"Onları belirli ritim veya titreşim kalıplarına maruz bırakırsak, yaptıklarını etkileyebilir miyiz ve onlarla iletişim kurmaya başlayabilir miyiz? Bunlar gerçekten heyecan verici fikirler."