Цикад перетворили на "музичні інструменти": на них учені зіграли класичну музику
У тихому гулі літнього лісу ритмічний скрекіт цикад часто слугує природним музичним супроводом оточенню. Але уявіть собі цих комах не просто як фоновий шум, а як активних учасників оркестрованих мелодій. Саме такими їх нещодавно зробили вчені, навчившись "грати" на них класичну музику.
Як пише NewScientist, група дослідників під керівництвом Наото Нішиди з Токійського університету розробила "гібридний динамік комахи-комп'ютера", використовуючи природні механізми звуковиробництва великої коричневої цикади, Graptopsaltria nigrofuscata.
Вжививши електроди в тимпанальні м'язи цикад — структури, що відповідають за їхнє характерне скрекотіння, команда змогла керувати звуками комах за допомогою електричної стимуляції м'язів. Цей метод дозволив цикадам видавати специфічні музичні ноти, фактично перетворивши їх на живі інструменти.
Цикади були здатні відтворювати тони, що охоплюють понад три октави, від низької ноти Ля на частоті 27,5 Гц до високої ноти До на частоті 261,6 Гц. Такий діапазон дав змогу відтворювати складні мелодії, включно з класичними творами, як-от "Канон Пахельбеля", і сучасними темами, як-от гімн "Top Gun".
Точність управління досягалася завдяки подачі сигналів квадратної хвилі через підсилювач на імплантовані електроди, змушуючи м'язи тімбала скорочуватися на потрібних частотах, ідеться в дослідженні, опублікованому в arXiv.
Вибір цикад Graptopsaltria nigrofuscata був стратегічним: їхній більший розмір і простіша структура м'язів у районі тімбалів зробили їх підходящими кандидатами для імплантації електродів.
Крім того, тільки самці цикад видають характерні скрекотливі звуки, що робить їх ідеальними для цього експерименту, заявили автори. Дослідники подбали про те, щоб цикади були відносно неушкоджені під час процесу, а деяких із них навіть випустили назад у дику природу після закінчення експерименту.
Процес "гри" на цикадах, який записали вчені
Крім новизни музики, створюваної комахами, це дослідження має і практичне значення. Команда припускає використовувати їх у надзвичайних ситуаціях, де такі комахи-кіборги могли б служити енергоефективною, довговічною і маневреною альтернативою традиційним електронним пристроям для передачі попереджувальних повідомлень.
Їхня природна здатність видавати гучні звуки без зовнішніх джерел енергії може виявитися безцінною в ситуаціях, коли звичайні комунікаційні інфраструктури опиняються під загрозою.
Таке злиття біології та технологій не тільки демонструє потенціал біогібридних систем, а й відкриває можливості для створення стійких та інноваційних рішень у різних галузях, від ліквідації наслідків стихійних лих до моніторингу довкілля, вважають автори.
У тихому гулі літнього лісу ритмічний скрекіт цикад часто слугує природним музичним супроводом оточенню. Але уявіть собі цих комах не просто як фоновий шум, а як активних учасників оркестрованих мелодій. Саме такими їх нещодавно зробили вчені, навчившись "грати" на них класичну музику.