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【北美工作站特别报道】颠覆认知 科学家借助3D打印发现蜘蛛有听力

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-01-04 15:46:37   浏览次数:1720  
核心提示:是什么具有八条腿好多的眼睛而且还能听见你的声音呢?--- 跳蛛(Jumping Spiders)。美国康奈尔大学的研究者发现,这种人类认知在很长一段时间里是不认为它具有听力的蜘蛛是切切实实具有听力的,而这项实验放置蜘蛛的奇妙器材则是通过3D打印制作完成的。
 是什么具有八条腿好多的眼睛而且还能听见你的声音呢?--- 跳蛛(Jumping Spiders)。美国康奈尔大学的研究者发现,这种人类认知在很长一段时间里是不认为它具有听力的蜘蛛是切切实实具有听力的,而这项实验放置蜘蛛的奇妙器材则是通过3D打印制作完成的。

据三迪时空了解,这个生物神经和行为学研究团队包括Ron Hoy教授、Paul Shamble教授和Gil Menda教授。他们最初的研究方向是想研究一下跳蛛是如何看见并如何做出动作反应的,而随着研究却发现它具有听觉的能力。正如Hoyle教授解释的,他们通过实现对跳蛛脑补活动的监控发现,它们不仅仅是对视觉刺激有反应,同样对在周边发出的声音有反应。

也许你想知道科学家们是如何捕获如此小的蜘蛛大脑的脑电波的(大概只有罂粟籽那么小),这正是此项研究里最关键的部分之一。用一个通过3D打印制作的特殊奇妙装置,科学家们可以将跳蛛控制住并且非常细致轻巧的在它的头部开一个极小的小洞将一个微电极植入跳蛛的大脑。3D打印技术可以帮助科学家根据所想要的构造和功能针对性的打造出所需要的极为细致的器皿和工具。

通过这个植入的微电极,科学家们可以清晰的看到跳蛛对视线内的事物的脑部反映活动。最后事实证明,跳蛛的大脑对于3米之内的声音也是有反应的。在生物神经和行为学领域一直是认定蜘蛛是不具有听力的,所以当这次发现跳蛛的大脑可以对房间内不同的声音有反应的时候,可以想象科学家们都非常的震惊。

这项研究的方向自然而然的转向了跳蛛为什么可以听见声音,并且如何听见声音的。“我们的实验室是唯一一个成功并且可以完全进入蜘蛛的大脑来监控它们听见什么的。”Hoy说。

经过测试了不同的声音和不同的频率之后,研究发现蜘蛛可以对90Hz左右的音频产生反应。而它们是如何听见的呢? “所有人都在那想,‘为什么它们会对这个频率的声音如此敏感呢?’”研发小组的博士后研究生Gil Menda解释道。他们很快发现,90Hz的频率恰巧与寄生蜂的翅膀振动频率相仿。正如你想的那样,这种寄生蜂恰巧就是跳蛛的天敌,专门捕食跳蛛。

研究者发现,有80%的跳蛛在接收到90Hz频率的音频的时候会瞬间停止不动,这是一种典型的“以不被发现”为目的的防御行为。而跳蛛则是通过其八条腿上密密麻麻的“听毛”来感知声音,犹如人类的耳膜。在之后的测试中,Menda和他的团队同样发现除了跳蛛,其它种类的蜘蛛,例如捕鱼蛛、狼蛛、网珠甚至是家蛛也都具有听觉的能力。

 
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