Spinnen - Hunderte von feinen Härchen sind Hunderte von Ohren, WIRED

Jagd Spinnen können nicht nur beobachten jede Bewegung, aber sie können diese Bewegungen fühlen, und die ihre Beute, durch die Luft.

„Aber die Natur optimiert. Tiere entwickeln sich unter stringenten Bedingungen „, sagte Bathellier. „So ist es eine Frage von dem wurde, was [die Haare] tatsächlich tun, welche Art von Signalen sagen Tiere sollte ich verlassen‘ oder ‚das ist Wind nur auf mich weht.“

Forscher in der Vergangenheit gedacht, jedes Haar wie diejenigen, die in der Cochlea des menschlichen Innenohrs gefunden gehandelt hat. In diesem Organe brechen ein Wald von verschiedenen Längen und Dicken von Haare eingehende Schallwellen in einzelne Stücke, anstatt eine breite Palette aufnimmt.

Frühere Experimente mit der Annahme vereinbart: Spinnen und Insekten Trichobothrien bei ganz bestimmten Frequenzen in Resonanz, „Spitzen“ bei einer bestimmten Schallfrequenz zeigen.

Aber Bathellier sagte fast alle von der Forschung über die Entfernung fokussiert sich die Schallwellen die Haare wieder wackelte und her - nicht ab, wie schnell sie wackelte sie.

Um die Haare Wackeln Geschwindigkeiten zu messen, platziert Bathellier und seine Kollegen Spinnen und Grillen in einem verschlossenen Glaskasten Jagd mit einem Lautsprecher, um es angebracht ist. Dann bemalt sie einen Laserdruckbogen in der Box und über eine Trichobothrien der Probe, gepuffte dann mikroskopischen Tropfen Öl, das in der Ebene des Lasers beleuchtet.

Als sie den Lautsprecher des Sounds gezwickt, aufgezeichnet eine Videokamera, die Partikel Öl um die Haare zu bewegen. Später leitete ein Computerprogramm, um die Geschwindigkeit der bewegten Öltröpfchen um die Haare.

Statt einer Spitzenantwort auf eine einzige Frequenz, „diese Haare an den physikalischen Grenzen der Empfindlichkeit über einen viel breiteren Frequenzbereich arbeiten“, sagte Bathellier.

Die Haare reagierten besten auf Geräusche zwischen etwa 40 Hz, einer niedrigen Rumpeln des Basses und 600 Hz, ein Auto horn (Menschen Ohren zwischen 20 Hz und 20.000 Hz erkennen können). Dass sie gepflückt überhaupt ein so breites Spektrum von Frequenzen könnten bisherige Annahmen über umkippen wie Trichobothrien zu arbeiten.

„Sie arbeiten wie Bandpassfilter oder Mikrofone, nicht wie die Haare in einem menschlichen Ohr“, sagte Bathellier.

In der Tat, jedes Haar ist sein eigenes Ohr, das Hintergrundgeräusche herausfiltert und Nullen in auf biologisch relevante Informationen, wie zum Beispiel ein Hopping von unachtsamer Cricket oder eine schleich Spinne.

Die Bestimmung, wie die Hunderte, manchmal Tausende von arachnid „Ohren“ zusammenarbeiten, um ein großes relevanten Bild zu geben steht als nächstes auf der Liste des Forschungsteams.

„Meine Kollegen in einem Cricket-Nervensystem aussehen könnte, um zu sehen, was genau die Antwort auf eine Anspringen Spinne aussieht“, sagte Bathellier. „Ebenso wollen sie sehen, wie ein Spinnennervensystem reagiert Signale auf Beute.“

Bilder: 1) Eine Springspinne seiner großen Augen verwendet - sowie Motion-Sensing-Trichobothrien Haare - Beute zu jagen. (Thomas Shahan / Flickr / CC-Lizenz) 2) Trichobothriaon ein Jagdspinne. (Brice Bathellier)

Video: Brice Bathellier, Thomas Steinmann, Friedrich G. Barth und Jérôme Casas