Sabemos que tanto los humanos como la mayoría de los vertebrados oímos gracias a los tímpanos, que convierten la presión de las ondas sonoras en señales que luego codifica el cerebro. Sin embargo, no está tan claro lo que sucede en animales más pequeños como pueden ser los artrópodos y los insectos. ¿Pueden oír? Y si es que sí ¿cómo lo hacen?

Las arañas no tienen oído como tal. Se sabe que responden cuando algo vibra en su tela, por ejemplo, una posible víctima. En el presente experimento los investigadores demuestran por primera vez que las arañas se giran, se agachan o se aplastan en respuesta a los sonidos del aire.

Las hebras que conforman las telarañas son sumamente finas y sensibles, tanto que son capaces de detectar el movimiento de las partículas de aire que vibran y que conforman una onda sonora, lo cual es diferente al funcionamiento de los tímpanos.

Las arañas pueden detectar movimientos y vibraciones minúsculas a través de los órganos sensoriales de sus garras tarsales, que están situadas en la punta de las patas y que usan para agarrar sus telas. Las arañas tejedoras de orbes son conocidas por fabricar grandes telas, creando una especie de antenas acústicas con una superficie sensible al sonido hasta 10 000 veces mayor que la propia araña.

En el estudio, los investigadores utilizaron la cámara anecoica de la Universidad de Binghamton (Nueva York), una sala completamente insonorizada situada en el Complejo de Tecnologías Innovadoras. Recogiendo arañas orbitales de las ventanas del campus, hicieron que éstas tejieran una tela dentro de un marco rectangular para poder colocarla donde quisieran.

El equipo comenzó utilizando un sonido de tono puro a 3 metros de distancia con diferentes niveles de sonido para ver si las arañas respondían o no. Sorprendentemente, descubrieron que las arañas pueden responder a niveles de sonido tan bajos como 68 decibelios. En el caso de un sonido más fuerte, encontraron aún más tipos de comportamientos.

Luego colocaron la fuente de sonido en un ángulo de 45 grados, para ver si las arañas se comportaban de forma diferente. Comprobaron que las arañas no solo localizan la fuente de sonido, sino que pueden distinguir la dirección de entrada del sonido con una precisión del 100 %.

Para comprender mejor el mecanismo de audición de las arañas, los investigadores utilizaron vibrometría láser y midieron más de mil ubicaciones en una telaraña natural, con la araña sentada en el centro bajo el campo sonoro. El resultado demostró que la telaraña se mueve con el sonido casi con la máxima eficacia física en una gama de frecuencias muy amplia.

«Por supuesto, la verdadera pregunta es si la telaraña se mueve así, ¿la araña oye con ella?», dijo Ron Miles, miembro del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Thomas J. Watson de la Universidad de Binghamton. Miles lleva décadas investigando la audición de insectos y artrópodos con el objetivo de revolucionar la tecnología de los micrófonos. «Esa es una pregunta difícil de responder», afirma.

«Incluso podría haber un oído oculto dentro del cuerpo de la araña que desconocemos», dijo Junpeng Lai, otro de los investigadores que ha participado en el estudio.

Así que el equipo colocó un minialtavoz a 5 centímetros del centro de la telaraña, donde se asienta la araña, y a 2 milímetros del plano de la telaraña, es decir, cerca, pero sin tocarla. Esto permite que el sonido llegue a la araña tanto por el aire como por la telaraña. Los investigadores comprobaron que la onda sonora del minialtavoz se extinguía considerablemente al viajar por el aire, pero se propagaba fácilmente a través de la telaraña con poca atenuación. El nivel de sonido seguía siendo de unos 68 decibelios cuando llegaba a la araña. Los datos de comportamiento mostraron que cuatro de las 12 arañas respondieron a esta señal transmitida por la telaraña. Esas reacciones demostraron que las arañas podían oír a través de las telas.

Los investigadores también descubrieron que, al agacharse y estirarse, las arañas pueden estar cambiando la tensión de las hebras de seda, afinándolas para captar diferentes frecuencias. Al utilizar esta estructura externa para oír, la araña podría ser capaz de personalizarla para escuchar diferentes tipos de sonidos.

En futuros experimentos se podría investigar cómo aprovechan las arañas el sonido que pueden detectar con su tela. Además, el equipo quiere comprobar si otros tipos de arañas que tejen telas también utilizan su seda para externalizar su audición.

«Es razonable suponer que una araña similar en una telaraña similar respondería de forma parecida», dijo Ron Miles. «Pero no podemos sacar ninguna conclusión al respecto, ya que hemos probado un determinado tipo de araña que resulta ser bastante común».

Referencia:

Zhou et al. 2022. Outsourced hearing in an orb-weaving spider that uses its web as an auditory sensor. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.2122789119