跳蛛用多毛的腿“听到”远距离的声音

蜘蛛可以感知并回应来自三米以外的声音,即使它们没有耳朵和鼓膜

成年雄性勇敢菲蛛的脸部特写。

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当彼得·帕克的“蜘蛛感应”开始刺痛时,它是在警告他附近有危险。众所周知,真正的蜘蛛有能力探测近距离的威胁,但一项新的研究表明,它们也可以感知到远得多的声音。

研究作者写道,微小的跳蛛主要依靠它们的视力捕捉猎物和躲避捕食者,人们认为它们只能感知到附近产生的声音。

但研究人员发现,这些蜘蛛还可以感知并回应来自 9.8 英尺(3 米)以外的声音——对于一种只有 0.04 到 0.98 英寸(1 到 25 毫米)大小,且没有耳朵和鼓膜的生物来说,这绝非易事。[令人毛骨悚然、爬行和不可思议:蜘蛛照片]


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“蜘蛛的听觉与我们自己的耳朵工作方式真的不同,”研究的主要作者保罗·沙姆布尔(Paul Shamble)告诉 Live Science,他是一位生物学家,曾在康奈尔大学与同事一起进行跳蛛研究,但现在在哈佛大学。

沙姆布尔告诉 Live Science:“蜘蛛没有响应压力的鼓膜,而是拥有这些非常敏感的毛发,可以响应周围空气粒子的实际运动。” “尽管这些专门的‘听觉’毛发在大小和数量上有所不同,但几乎所有蜘蛛物种都存在。”

沙姆布尔和他的同事偶然发现,这种“听觉”比任何人预想的都要敏感得多。

研究人员用电极连接了跳蛛的大脑——这是沙姆布尔在 2014 年在康奈尔大学帮助开创的一项技术——以记录蜘蛛如何处理视觉信号。然后发生了一些不寻常的事情。

沙姆布尔在一份声明中回忆说,研究人员设置了一个扬声器,以便他们可以听到蜘蛛神经元放电时的声音,这会产生一种独特的爆裂声。当一位科学家离开桌子时,他的椅子吱吱作响——他们听到了蜘蛛神经元放电的声音。

“他又做了一遍,神经元再次放电,”沙姆布尔说。

沙姆布尔解释说,这令人惊讶,因为在其他跳蛛的行为实验中,一旦物体移动到大约 12 英寸(30 厘米)以外,蜘蛛似乎就停止对它们做出反应。[奇异而精彩:9 种奇异的蜘蛛]

“此外,直到现在,大多数生物学家都依赖一套简化的假设来理解像这样的生物如何对声音做出反应,”沙姆布尔补充道。“这些假设表明,如果您离声源超过大约一米 [3 英尺],信号会非常小,以至于无法检测到。由于这与人们观察到的行为相符,因此这似乎是可行的。”

然而,康奈尔实验室的一只跳蛛正在证明这些假设是错误的。沙姆布尔在蜘蛛附近拍了拍手。神经元放电了。即使在他移到房间外,距离蜘蛛 16 英尺(5 米)远的地方后,它仍然会响应他的拍手而放电。

研究人员进行了进一步的测试,发现触摸跳蛛前腿上的感觉毛会触发对声音做出反应的神经元,这表明即使在几米远的距离,这些毛发也能接收到音频信号。

“这引发了各种新的想法和问题——从它们可能将这种听觉用于什么目的,到它们如何处理所有这些信息的神经生物学,”沙姆布尔说。“试想一下,如果您假设猫听不见声音,然后有一天您发现它们可以——这将改变您对它们生活的所有看法!”

至于接下来会发生什么——你可以说研究这些蜘蛛的科学家们将洗耳恭听。

该研究结果于 10 月 13 日在线发表在期刊《当代生物学》上。

版权 2016 LiveScience,Purch 公司。保留所有权利。未经允许,不得出版、广播、改写或重新分发此材料。

Mindy Weisberger 是一位科学作家,报道生物学、古生物学、气候变化和太空。她曾在哥伦比亚大学学习电影,并在美国自然历史博物馆担任媒体制作、编剧和导演十多年,创作了关于恐龙、天体物理学、生物多样性和进化论的视频,这些视频已在世界各地的博物馆和科学中心展出。她的著作《僵尸虫的崛起:寄生心灵控制的惊人科学》将于 2025 年春季由霍普金斯出版社出版。

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