Cum își țes păianjenii pânza pe întuneric? Inteligența artificială a dezvăluit detalii fără precedent

Deși unii dintre ei nu sunt mai mari decât o unghie, păianjenii sunt capabili să realizeze structuri inginerești frumoase și complexe. Dar cum își țes păianjenii pânza atunci când nu este lumină?

O echipă de cercetători a instalat camere cu vedere nocturnă dotate cu inteligență artificială pentru a observa poziția fiecăruia dintre cele opt picioare în timpul construcției pânzei. Rezultatul? Un model care poate prezice în ce stadiu se află construcția unei pânze în funcție de poziția picioarelor.

• Cercetătorii cred că ochii vertebratelor au fost inițial un singur ochi în vârful capului
• Cum se împerechează caracatițele: un braț care găsește și fertilizează femela

Cum își țes păianjenii pânza pe întuneric? Cercetării speră ca, prin acest studiu, să afle la ce se gândesc păianjenii atunci când țes în absența luminii, scrie Science Alert.

Biologul comportamental Andrew Gordus, de la Johns Hopkins University, a devenit interesat de acest subiect atunci când se afla cu fiul său într-un loc în care puteau observa păsări în mediul lor natural.

„Acum am definit întreaga coreografie a țesutului pânzei”

Văzând o pânză spectaculoasă, Gordus s-a gândit că „dacă ai merge la grădina zoologică și ai vedea un cimpanzeu făcând asta, ai crede că acela este un cimpanzeu deosebit. Însă modul cum își țes păianjenii pânza este și mai spectaculos deoarece aceștia au creierul foarte mic, iar noi nu știm cum apare acest comportament”.

„Acum am definit întreaga coreografie a țesutului pânzei, ceea ce nu s-a mai întâmplat în cazul niciunei structuri făcute de animale, la o rezoluție atât de ridicată”, spune Gordus.

Deși niciun alt animal nu construiește așa cum o fac oamenii, nu suntem singurele ființe care au această abilitate. Unele primate își construiesc cuiburi, la fel cum o face majoritatea păsărilor. Unii crabi își construiesc coșuri de intrare în adăposturi, iar unele larve de trihoptere creează carcase în care să se adăpostească.

Dar niciuna dintre ființele de mai sus nu o face mai frumos, mai variat sau mai complicat față de cum își țes păianjenii pânza.

La baza încercării de a realiza o varietate de mișcări ale păianjenilor în momentul în care își construiesc pânza este Uloborus diversus, un membru al unei familii de păianjeni cunoscuți drept țesători de pânze rotunde fragmentate. Acești păianjeni comuni, insectivori și neveninoși, mici de doar câțiva milimetri, pot fi găsiți în Statele Unite ale Americii și în Mexic.

„Este foarte complicat să urmărești atât de multe picioare”

Păianjenii țesători de pânze rotunde și fragmentate își construiesc pânze complicate pe parcursul nopții pentru a-și captura prada.

În proces au fost implicați 6 păianjeni, care au fost urmăriți cu camere cu vedere nocturnă. Cercetătorii au folosit rețele neuronale de urmărire a membrelor pentru a monitoriza 26 de puncte pe corpul fiecărui păianjen: baza, femurul și tibia fiecărui picior, precum și părțile cea mai din față și cea mai din spate ale corpului.

„Este foarte complicat să urmărești atât de multe picioare și să notezi pozițiile acestora manual, așa că am instruit un program de computer pentru a putea documenta tot ceea ce fac picioarele pentru a țese o pânză”, spune neurofiziologul Abel Corver, de la Johns Hopkins University.

Regulile după care își construiesc pânzele, scrise în creierul păianjenilor

În acest fel, cercetătorii au înregistrat construcția ce a durat mai multe ore a 21 de pânze și fiecare mișcare pe care păianjenii au făcut-o în acest proces.

Acesta este primul pas către înregistrarea modului în care minusculul creier al păianjenilor poate se ocupă de țeserea pânzei de și a dat roade. Cercetătorii au descoperit că procesul de realizare a pânzei fiecărui păianjen implica aceleași mișcări și abilități motorii, până la punctul în care partea de pânză aflată în construcție putea fi prezisă din poziția unui singur picior.

Cercetătorii și-au dat seama că regulile după care își construiesc pânzele sunt scrise în creierul păianjenilor și acum vor să afle cum se întâmplă acest lucru la nivel neuronal. Cercetătorii le vor administra păianjenilor diverse substanțe pentru a putea vedea care parte a creierului este implicată în procesul de țesere a pânzei.

Vă recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au aflat de ce veninul păianjenului mascul cu pânză-pâlnie este mult mai puternic decât cel al femelelor

Noi descoperiri ale modului în care văduva neagră îşi face pânza pot duce la o revoluţie în ştiinţa materialelor

O specie de păianjen confecționează „buzunare” din frunze pentru a prinde și mânca broaște mai mari

Cum s-ar fi format acești păianjeni pe suprafața planetei Marte