蜘蛛如何听见声音？它能将听觉“外包”给蜘蛛网！

人类和大多数其他脊椎动物都能使用耳膜来聆听，将声波压力转化为大脑信号。但是像昆虫和节肢动物这样的小动物呢？他们能探测到声音吗？如果能听到声音，它们是怎么做到的？

近日，一项关于编织圆蛛的研究发现，蜘蛛会使用它们的网作为扩展的听觉阵列来捕捉声音，可能会提前警告蜘蛛即将有猎物或掠食者到来。研究表明，蜘蛛可以将听觉“外包”给蛛网。

蜘蛛会在某些东西振动它们的网时做出反应，例如潜在的猎物。在这项新研究中，研究人员首次表明，蜘蛛会根据空气中的声音转身、蹲伏或展平。

蜘蛛可以通过腿尖上和跗爪上的感觉器官来检测微小的运动和振动，它们用这些感觉器官来抓住它们的网。众所周知，圆织蜘蛛会制造大网，形成一种声学天线，其对声音敏感的表面积比蜘蛛本身大10000倍。

在这项研究中，研究人员使用了宾厄姆顿大学的消声室，这是创新技术综合大楼下的一个完全隔音的房间。他们从校园周围的窗户收集球织机，让蜘蛛在一个矩形框架内织网，这样他们就可以把它放在他们想要的地方。

该团队首先使用3米外不同声级的纯音来观察蜘蛛是否有反应。令人惊讶的是，他们发现蜘蛛可以对低至68分贝的声级做出反应。对于更响亮的声音，他们发现了更多类型的行为。然后他们将声源放置在45度角，看看蜘蛛的行为是否不同。他们发现，蜘蛛不仅可以定位声源，而且可以100%准确地判断声音传入的方向。

研究人员还使用激光测振仪测量了天然蜘蛛网上的一千多个位置，蜘蛛位于声场下方的中心。结果表明，在超宽频率范围内，网络几乎以最大的物理效率随着声音移动。研究人员补充解释，蜘蛛体内甚至可能有一个我们不知道的隐藏耳朵。

因此，该团队在距离蜘蛛所在的网络中心5厘米处放置了一个迷你扬声器，距离网络平面2毫米——靠近但不接触网络。这样声音能通过空气和网络传播给蜘蛛。研究人员发现，迷你扬声器发出的声波在空气中传播时会明显减弱。当它到达蜘蛛时，声级仍然在68分贝左右。行为数据显示，12只蜘蛛中有4只对这种网络传播的信号做出了反应。这些反应证明蜘蛛可以通过网听到声音。

研究人员还发现，通过蹲伏和伸展，蜘蛛可能会改变丝线的张力，从而调整它们以接收不同的频率。通过使用这种外部结构来聆听，蜘蛛可以对其进行定制以听到不同类型的声音。

接下来，团队还想测试其他类型的织网蜘蛛是否也使用它们的网来“外包”听觉。

题为Outsourced hearing in an orb-weaving spider that uses its web as an auditory sensor的相关研究论文发表在《美国国家科学院院刊》上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2122789119