Cientistas traduziram uma teia de aranha em música

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Créditos: Palash Jain / Unsplash.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

As aranhas dependem bastante do tato para sentir o mundo ao seu redor. Seus corpos e pernas são cobertos por minúsculos pelos e fendas que podem distinguir diferentes tipos de vibrações.

A presa tropeçando em uma teia produz um clamor vibracional muito diferente de outra aranha se aproximando, ou o movimento de uma brisa, por exemplo. Cada fio de uma teia produz um tom diferente.

Há alguns anos, cientistas traduziram a estrutura tridimensional de uma teia de aranha em música, trabalhando com o artista Tomás Saraceno para criar um instrumento musical interativo, intitulado Spider’s Canvas.

A equipe mais tarde refinou e construiu esse trabalho anterior, adicionando um componente interativo de realidade virtual para permitir que as pessoas entrem e interajam com a teia.

Essa pesquisa, disse a equipe, não apenas os ajudará a entender melhor a arquitetura tridimensional da teia de uma aranha, mas também poderá nos ajudar a aprender a linguagem vibracional das aranhas.

“A aranha vive em um ambiente de cordas vibrantes”, explicou o engenheiro Markus Buehler, do MIT, em 2021. “Elas não enxergam muito bem, então sentem seu mundo através de vibrações, que têm frequências diferentes”.

Quando você pensa em uma teia de aranha, provavelmente pensa na teia de uma Araneidae: plana, circular, com raios radiais em torno dos quais a aranha constrói uma rede espiral. A maioria das teias de aranha, no entanto, não é desse tipo, mas construída em três dimensões, como teias de folhas, teias emaranhadas e teias de funil, por exemplo.

Para explorar a estrutura desse tipo de teia, a equipe colocou uma Cyrtophora citricola em um recinto retangular e esperou que ela preenchesse o espaço com uma teia tridimensional. Em seguida, eles usaram um laser de camadas para iluminar e criar imagens de alta definição de seções transversais 2D da teia.

Um algoritmo especialmente desenvolvido então juntou a arquitetura 3D da teia a partir dessas seções transversais 2D. Para transformar isso em música, diferentes frequências sonoras foram alocadas para diferentes vertentes. As notas assim geradas foram tocadas em padrões baseados na estrutura da teia.

Eles também escanearam uma teia enquanto ela estava sendo girada, traduzindo cada passo do processo em música. Isso significa que as notas mudam conforme a estrutura da teia muda, e o ouvinte pode ouvir o processo de construção da teia.

Ter um registro do processo passo a passo significa que também podemos entender melhor como as aranhas constroem uma teia 3D sem estruturas de suporte – uma habilidade que pode ser usada para impressão 3D, por exemplo.

O Spider’s Canvas permitiu que o público ouvisse a música da aranha, mas a realidade virtual, na qual os usuários podem entrar e tocar fios da teia, adiciona uma nova camada de experiência, disseram os pesquisadores.

“O ambiente de realidade virtual é realmente intrigante porque seus ouvidos vão captar características estruturais que você pode ver, mas não reconhecer imediatamente”, explicou Buehler. “Ao ouvir e ver ao mesmo tempo, você pode realmente começar a entender o ambiente em que a aranha vive”.

Esse ambiente de RV, com física de teia realista, permite que os pesquisadores entendam o que acontece quando eles também mexem com partes da teia. Estique um fio e seu tom muda. Quebre um e veja como isso afeta os outros fios ao redor.

Isso também pode nos ajudar a entender a arquitetura de uma teia de aranha e por que elas são construídas do jeito que são.

Talvez o mais fascinante, o trabalho permitiu que a equipe desenvolvesse um algoritmo para identificar os tipos de vibrações de uma teia de aranha, traduzindo-os em “presa grudada”, ou “teia em construção”, ou “outra aranha chegou com intenção de acasalamento”.

Isso, disse a equipe, é a base para o desenvolvimento de aprender a falar a língua da aranha – pelo menos, a língua da Cyrtophora citricola.

“Agora estamos tentando gerar sinais sintéticos para falar basicamente a linguagem da aranha”, disse Buehler. “Se as expormos a certos padrões de ritmos ou vibrações, podemos afetar o que elas fazem e podemos começar a nos comunicar com elas? Essas são ideias realmente empolgantes”.

A pesquisa anterior da equipe foi publicada no Journal of the Royal Society Interface.