Despre ce vorbesc păianjenii? Cercetătorii cred că am putea afla!
Arahnidele sunt dansatoare înnăscute. După milioane de ani de evoluție, multe specii se bazează pe mișcări elaborate pentru a comunica de la ritualuri de curtare, dispute teritoriale și până la strategii de vânătoare. Așadar, ce conversații au păianjenii?
Cercetătorii obișnuiesc să observe aceste mișcări în laboratoare folosind ceea ce se numesc vibrometre cu laser. După ce îndreaptă fasciculul luminos al instrumentului către o țintă, vibrometrul măsoară frecvențele minuscule de vibrație și amplitudinile emise de efectul Doppler. Din păcate, costul și sensibilitatea acestor sisteme limitează adesea implementarea lor pe teren.
Pentru a găsi o soluție la această problemă veche, un doctorand de la Universitatea din Nebraska-Lincoln (SUA) a combinat recent o serie de microfoane de contact mici și ieftine alături de un program de învățare automată pentru prelucrarea sunetului. Apoi s-a îndreptat către pădurile din nordul Mississippiului pentru a-și testa noul sistem.
O metodă mult mai facilă de a înregistra ce conversații au păianjenii
Rezultatele lui Noori Choi, recent publicate în Communications Biology, evidențiază o abordare fără precedent în colectarea mișcărilor extrem de greu de detectat ale păianjenilor pe substraturile forestiere. Choi și-a petrecut două luni toride de vară amplasând 25 de microfoane și capcane pe secțiuni de 1.000 de metri pătrați din solul pădurii, apoi a așteptat ca fauna locală să își facă mișcările vibrante. La final, Choi a părăsit statul cu 39.000 de ore de date, care includ peste 17.000 de serii de vibrații.
Desigur, nu toate acele sunete erau păianjenii-lup (Lycosidae) pe care îi dorea Choi. Pădurile sunt locuri zgomotoase pline de insecte active, păsări gălăgioase, crengi care se agită, precum și sunetele invazive ale vieții umane, cum ar fi motoarele avioanelor de deasupra. Aceste unde sonore sunt absorbite și în pământ ca vibrații și trebuie să fie filtrate, scrie PopSci.
„Peisajul vibrațiilor este un spațiu de semnalizare mai aglomerat decât ne așteptam, deoarece include atât vibrații aeriene, cât și de pe substrat”, a spus Choi.
În trecut, acest proces de analiză era o încercare manuală frustrant de îndelungată, care putea limita drastic domeniul de cercetare și așa-zisul set de date. Dar în loc să analizeze aproximativ 1.625 de zile de înregistrări, Choi a proiectat un program de învățare automată capabil să filtreze sunetele nedorite în timp ce izolează vibrațiile de la trei specii separate de păianjeni-lup: Schizocosa stridulans, S. uetzi și S. duplex.
Cum comunică arahnidele?
Analiza ulterioară a adus perspective noi și fascinante despre ce conversații au păianjenii, în special o suprapunere a frecvenței acustice, a timpului și a spațiului de semnalizare între speciile surori S. stridulans și S. uetzi. Choi a determinat că ambele variante de păianjeni-lup își restricționează de obicei semnalizarea atunci când sunt în vârful frunzișului, dar nu și când sunt pe resturi de pin. Conform lui Choi, acest lucru implică faptul că teritoriul este la mare preț pentru păianjeni.
„Păinajenii ar putea avea opțiuni limitate de a alege, pentru că dacă aleg să semnalizeze în locuri diferite, pe substraturi diferite, ar putea să perturbe întreaga comunicare și să nu își atingă scopul, cum ar fi atragerea partenerilor”, a spus Choi, acum cercetător postdoctoral la Institutul Max Planck de Comportament Animal (Germania).
În plus față de oferirea unor metode complet noi de observare a comportamentului arahnidelor, combinația lui Choi de microfoane de contact și analiză cu învățare automată i-ar putea ajuta și pe alții să monitorizeze, într-o zi, sănătatea generală a unui ecosistem prin urmărirea populațiilor de păianjeni.
„Chiar dacă toată lumea este de acord că artropodele sunt foarte importante pentru funcționarea ecosistemelor… dacă se prăbușesc, întreaga comunitate poate să se prăbușească. Nimeni nu știe cum să monitorizeze schimbările la artropode”, a spus Choi.
Acum, însă, noua metodologie a lui Choi ar putea permite un ajutor eficient, precis și non-invaziv în a sta la curent cu ce conversații au păianjenii.
Vă recomandăm să citiți și:
Iată cum schimbările climatice influențează migrația păsărilor
Pot plantele să dezvolte cancer?
O echipă de exploratori a surprins sacrificiul suprem al unei femele calamar