Cientistas colocam lagartas em uma câmara ultrassilenciosa para aprender como ouvem sem ouvidos

Em um silêncio jardim de verão, uma lagarta pousa em um galho, mastigando folhas serenamente. Um momento depois ele congela. Ele sente o perigo – e bem a tempo. Por trás, uma vespa se aproxima, avaliando sua presa.

As lagartas da lagarta do tabaco não parecem ter ouvidos, mas são capazes de sentir predadores como as vespas. Como a lagarta sabe que uma vespa está se aproximando?

Os cientistas não entendem completamente como funcionam os sentidos desta lagarta, mas fazemos parte de uma equipe de biólogos e engenheiros que querem descobrir isso. Nossa pesquisa em andamento sugere que os vermes do tabaco podem ouvir através de pêlos minúsculos e supersensíveis em seu corpo.

Compreender os intrincados mecanismos biológicos que permitem a este organismo perceber e interagir com o seu ambiente ajudaria a resolver um mistério do mundo natural. Também poderia ajudar os cientistas a projetar uma tecnologia de microfone nova e mais barata.

Como os pêlos dos vermes são muito sensíveis, temos que estudá-los em completo silêncio. E onde melhor estudar a audição do que no completo silêncio de uma câmara anecóica?

O que acontece na câmara anecóica

O que acontece fora da câmara anecóica fica fora da câmara anecóica, porque é meticulosamente construída dessa forma. As câmaras anecóicas são alguns dos lugares mais silenciosos do mundo. Eles são projetados especificamente para bloquear a entrada de sons indesejados. Molas de aço resistentes sustentam a câmara “flutuante” e evitam que ela toque o solo. Este distanciamento isola o espaço de vibrações ou ruídos externos.

Nessa câmara, estudamos as respostas das lagartas às vibrações. Todos os dias, durante um ano, montamos uma lagarta em uma plataforma e enviamos vibrações em direção à plataforma em diversas intensidades.

Para medir o movimento e as vibrações precisas que percorriam a plataforma onde a lagarta estava sentada, usamos um dispositivo chamado acelerômetro. Em resposta às vibrações, às vezes víamos as lagartas saltarem; outras vezes, eles se contorciam ou até estremeciam devido à força física.

Através das nossas observações, definimos o limite específico onde as lagartas pararam de reagir às vibrações. Qualquer vibração mais fraca do que essa magnitude e a lagarta não reagiria visivelmente.

Depois de perceber esse padrão consistente, decidimos testar mais lagartas dentro da câmara anecóica, mas desta vez usando o som transportado pelo ar como estímulo. A ideia aqui era que, se as lagartas são mais sensíveis ao som do que às vibrações, provavelmente estão ouvindo sons transportados pelo ar, independentemente de quaisquer vibrações.

O som é amplamente definido como uma forma de vibração ou energia que se torna audível, o que significa que você pode ouvi-lo com os ouvidos. Mas aqui está o problema: o som também faz os objetos vibrarem. Para ter certeza de que a lagarta não estava apenas sentindo as vibrações do som através da plataforma, também usamos o acelerômetro para medir as vibrações que a plataforma sentia a partir do som. Nosso objetivo foi comparar as vibrações da plataforma produzidas em dois cenários distintos: quando o som através do ar foi usado como estímulo versus quando apenas vibrações diretas foram usadas como estímulo.

Notamos que desta vez as lagartas continuaram a reagir ao som mesmo abaixo do seu limiar de resposta às vibrações diretas. Esta descoberta sugeriu que eles estavam ouvindo sons transportados pelo ar.

Encontrando as “orelhas” das lagartas

Então, onde estão seus “ouvidos”? Ou melhor, quais são os seus “ouvidos”?

Existem duas formas de ouvir o som: a partir da pressão das ondas sonoras e da velocidade das partículas que as constituem.

Durante muito tempo, os cientistas associaram a audição aos órgãos do tímpano. Um órgão do tímpano na maioria dos mamíferos é uma membrana que vibra em resposta à pressão das ondas sonoras. Sua vibração também move as estruturas ósseas adjacentes a ela.