Une nouvelle étude couvrant trois décennies a révélé que les araignées n’utilisent pas seulement leurs toiles pour entendre, mais aussi pour dire d’où viennent les sons.
Des recherches portant spécifiquement sur les araignées tissant des orbes suggèrent que les araignées utilisent leurs toiles comme systèmes auditifs augmentés pour capter les sons qui pourraient leur donner un avertissement précoce de l’approche de proies ou de prédateurs.
L’étude est la dernière collaboration entre Ron Miles, membre de la faculté de génie mécanique de l’Université de Binghamton, et Ron Hoy, professeur de biologie à Cornell, et a des implications pour le développement de microphones bio-inspirés sensibles dans les aides auditives et les téléphones portables.
Les araignées sont connues pour réagir aux vibrations de leurs toiles, comme des proies potentielles.
Mais les araignées se tournent, s’accroupissent ou s’aplatissent également en réponse aux sons dans l’air, selon les observations de cette dernière étude.
« L’araignée est vraiment la preuve naturelle qu’il s’agit d’un moyen viable de capturer des sons avec des forces visqueuses dans l’air sur des fibres minces », a déclaré Miles.
« Si cela fonctionne dans la nature, nous devrions peut-être y regarder de plus près. »
Les recherches précédentes de Miles ont conduit à l’invention de nouvelles conceptions de microphones basées sur l’ouïe des insectes.
Miles et ses collègues de l’Université de Binghamton ont poursuivi leurs recherches sur la façon dont la soie d’araignée peut détecter le son, dans l’espoir de fabriquer des microphones plus sophistiqués à utiliser dans tout, des aides auditives aux téléphones portables.
Ils ont récemment capturé des araignées tissant des orbes sur le campus et leur ont fait construire des toiles dans des cadres rectangulaires mobiles dans le cadre de leur dernière expérience.
Les scientifiques ont utilisé des sons purs à trois mètres de distance à différents niveaux sonores pour vérifier si les araignées répondaient.
Étonnamment, ils ont découvert que les araignées peuvent percevoir des sons jusqu’à un volume de 68 décibels.
La source sonore a ensuite été inclinée à un angle de 45 degrés pour tester si les araignées réagissaient différemment. Ils ont découvert que les araignées peuvent non seulement localiser la source du son, mais aussi prédire avec précision la direction dans laquelle le son arrive.
Les chercheurs ont ensuite utilisé la vibrométrie laser pour mesurer plus d’un millier d’emplacements sur une toile d’araignée naturelle, l’araignée étant assise au centre sous le champ sonore, afin de mieux comprendre le processus auditif de l’araignée.
Les résultats ont montré que la toile se déplace avec le son avec une efficacité physique presque maximale sur une large gamme de fréquences.
« La vraie question, bien sûr, est que si la toile bouge comme ça, l’araignée entend-elle quand elle l’utilise ? », a déclaré Miles dans un communiqué de presse. « C’est une question à laquelle il est difficile de répondre. »
Pour répondre à cette question, les scientifiques ont conçu une expérience créative dans laquelle un petit haut-parleur a été placé à deux millimètres du plan de la toile et à cinq centimètres du centre de la toile où réside l’araignée.
Cela signifiait que les sons atteignaient l’araignée à la fois dans les airs, où ils s’estompaient rapidement, et à travers sa toile et atteignaient l’araignée à un niveau d’environ 68 décibels, prouvant que les araignées pouvaient entendre à travers les toiles.
« Je travaille sur cette recherche depuis cinq ans. C’est long, et c’est formidable de voir tous ces efforts devenir quelque chose à lire pour tout le monde », a déclaré Junpeng Lai dans une publication, co-auteur de l’histoire.
De futures expériences pourraient étudier comment les araignées utilisent le son qu’elles peuvent percevoir avec leur toile.
Les chercheurs veulent également voir si d’autres espèces d’araignées web utilisent leur soie pour sous-traiter leur audition.