Цикад перетворили на "музичні інструменти": на них учені зіграли класичну музику

Про це 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.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

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.

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.

Раніше Фокус писав про те, що наше тіло змінюється під дією музики. Дослідники підтвердили, що люди буквально фізично відчувають прослуховувані акорди.

Нагадаємо, музичні психологи відкрили формулу найщасливіших пісень у світі. Дослідники виявили, що ці треки мають звичайну структуру, але приправлені непередбачуваними елементами.

Цей матеріал має виключно інформаційний характер і не містить порад, які можуть вплинути на ваше здоров'я. Якщо ви відчуваєте проблеми, зверніться до фахівця.