هل يمكن للبشر أن يتعلموا لغة العناكب؟


نجح العلماء في الولايات المتحدة في إحياء بنية شبكة عنكبوت؛ من خلال ترجمتها إلى موسيقى. وهي التقنية التي قد تساعدنا في التواصل مع العناكب.
عين العلماء ترددات صوتية مختلفة إلى خيوط الشبكة، ودمجوها في أنماط، ملائمة لبنية الشبكة ثلاثية الأبعاد، لتوليد الألحان. إن القطعة الموسيقية الغريبة، التي تدوم لما يزيد قليلاً عن الدقيقة، تبدو كالموسيقى التصويرية لفيلم رعب، أو خيال علمي ديستوبي مخيف.
الشبكات العنكبوتية مصدر جديد للإلهام الموسيقي
تم إنشاؤه من قبل باحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) مع تقنية المسح بالليزر وأدوات معالجة الصور. ويقول الخبراء إن الشبكات العنكبوتية يمكن أن توفر مصدرا جديدا للإلهام الموسيقي وتوفر شكلا من أشكال التواصل بين الأنواع.
قاد المشروع البروفيسور ماركوس بوهلر، وهو عالم ومهندس في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT). تصدر البروفسور بيهلر العناوين الرئيسية العام الماضي بعد أن ترجم البنية البروتينية الأساسية لفيروس كورونا إلى ترتيب موسيقي مهدئ. وقال: يمكن أن تكون الشبكات مصدرا جديدا للإلهام الموسيقي الذي يختلف تماما عن التجربة الإنسانية المعتادة. فريق البروفيسور بيهلر مهتم بتعلم كيفية التواصل مع العناكب بلغتهم الخاصة.
سجلوا اهتزازات الشبكة التي تنتج عندما تقوم العناكب بأنشطة مختلفة. مثل بناء شبكة، والتواصل مع العناكب الأخرى أو إرسال إشارات المغازلة. على الرغم من أن الترددات بدت مشابهة لأذن الإنسان، إلا أن خوارزمية التعلم الآلي تصنف الأصوات بشكل صحيح في الأنشطة المختلفة.

توليد إشارات صناعية تتحدث لغة العنكبوت
يقول «بوهلر»: «نحن نحاول توليد إشارات اصطناعية تساعدنا على فهم لغة العناكب بشكل أساسي. ماذا إذا عرضنا العناكب لنماذج معينة من الإيقاعات أو الاهتزازات؛ هل يمكننا أن نؤثر في عملها، والبدء بالتواصل معها؟ إنها أفكار مثيرة حقًا».
العناكب وفيرة في الطبيعة، وتشكل أكثر من 47,000 نوع لكن بصرها ضعيف. لذلك تعتمد على اهتزاز الخيوط في شبكتها للحصول على معلومات. كما أنها تتلقى المعلومات باستخدام أعضاء على أرجلها تسمى «الحواس الشقية».
تظهرالصور شبكة العنكبوت بألوان مختلفة تم دمجها في الصورة ثلاثية الأبعاد وترجمتها إلى موسيقى. يمكن للعناكب ضبط خيوطها عن طريق ضبط التوتر والوصلات لبناء شبكة أفضل، ولجعل شبكتها آلة موسيقية في ذاتها.
العنكبوت يعيش في بيئة من الاوتار المهتزة
«يعيش العنكبوت في بيئة من الأوتار المهتزة». ويوضح الپروفسور «پويهلر»، أن العناكب لا ترى جيدا، لذلك تستشعر عالمها من خلال الاهتزازات التي لها ترددات مختلفة. وبتساءل الپروفسور پويهلر، وهو خبير في شبكات العناكب، ومهتم بالموسيقى. ولكن هل سنستطيع أن نُولد إيقاعات وألحانا غير بشرية المنشأ من مواد طبيعية، مثل شبكات العنكبوت؟
عمل الپروفسور «پويهلر» مع المتعاون توماس ساراسينو، وهو فنان معاصر أرجنتيني، على المشروع، الذي كان يعتمد على شبكة العنكبوت التي نسجها عنكبوت شبكة الخيام المنتشر على نطاق واسع في المناطق شبه الاستوائية والاستوائية في آسيا وأفريقيا وأستراليا. ولديه ميل إلى إنشاء شبكاته على حواجز جسور القنوات.
وقد قام الفريق بمسح شبكة عنكبوت سي ستريكولا، بالليزر، لالتقاط المقاطع العرضية ثنائية الأبعاد ثم استخدم خوارزميات الكمبيوتر لإعادة بناء شبكة الويب ثلاثية الأبعاد.

ترددات مختلفة لتوليد الألحان
عيَّن الباحثون ترددات مختلفة من الصوت المنبعث من خيوط شبكة العنكبوت. وتم دمجهذه الترددات في أنماط، على أساس بنية الشبكة ثلاثية الأبعاد، لتوليد الألحان. ثم أنشأوا أداة رقمية تشبه القيثارة وعزفوا موسيقى الويب العنكبوتية في العديد من العروض الحية في جميع أنحاء العالم قبل جائحة فيروس كورونا، وقاموا أيضًا بضبط الواقع الافتراضي ليسمح للناس “بالدخول” إلى الويب بصريًا وسمعيًا.
قيثارة مصنوعة بالكمبيوتر
إن بيئة الواقع الافتراضي مثيرة للاهتمام، لأن أذنيك ستلتقط السمات الهيكلية التي تراها، ولكنك لن تتعرف عليها على الفور. من خلال السماع والرؤية، في نفس الوقت، يمكنك حقا أن تبدأ في فهم البيئة التي يعيش فيها العنكبوت. من خلال آلة تشبه القيثارة مصنوعة بالكمبيوتر ضمن الواقع الافتراضي. ولمعرفة كيف تبني العناكب الشبكات، قام الباحثون بمسح شبكة عنكبوت خلال عملية البناء. ونجحوا في تحويل كل مرحلة إلى موسيقى ذات أصوات مختلفة.
ويقول الپروفسور «پويهلر» إن الأصوات التي تصوِّرها آلتنا التي تشبه القيثارة تتغير خلال هذه العملية، ما يعكس الطريقة التي يبني بها العنكبوت الشبكة. لذلك، يمكننا استكشاف التسلسل الزمني لكيفية بناء الشبكة في شكل مسموع.

ابتكار طابعات ثلاثية الأبعاد تحاكي العنكبوت
ويمكن أن تساعد هذه المعرفة خطوة بخطوة في ابتكار طابعات ثلاثية الأبعاد تحاكي العنكبوت والتي تصنع إلكترونيات دقيقة معقدة. وقال الأستاذ بوهلر: إن طريقة العنكبوت في طباعة الشبكة لافتة للنظر لأنه لا يتم استخدام أي مواد داعمة، كما هو مطلوب في كثير من الأحيان في أساليب الطباعة ثلاثية الأبعاد الحالية. في تجارب أخرى، استكشف الباحثون كيف يتغير صوت الشبكة عندما تتعرض لقوى ميكانيكية مختلفة، مثل التمدد.
صوت شبكة العنكبوت يتمدد وينكسر
الفيديو الخاص بهم، الذي نُشِر على يوتيوب، يُظهِر تصويرًا صوتيًا لشبكة عنكبوتية بينما يجري تمديدها وتكسيرها مليئة بأصوات غريبة ومزعجة.
تشبه الأصوات الصغيرة والحادة؛ «الكمان»، وتتوافق خيوطه مع خيوط الشبكة المكسورة. في حين أن الأصوات ترتفع في درجة الصوت وتصور الامتداد. وأضاف الأستاذ «بوهلر»: «في الواقع الافتراضي، يمكننا أن نفصل الشبكة، وعندما نفعل ذلك، فإن الاهتزاز في الأوتار والصوت الذي ينتج عنه تغيير. في مرحلة ما، الخيوط تنكسر، وتصدر صوتا يشبه فرقعة».