Изследователи от университета Джонс Хопкинс са открили точно как паяците създават своите паяжини. Учените са използвали нощно виждане и изкуствен интелект, за да наблюдават и записват движенията на всеки един от осемте крайника, докато паяците работят в тъмното.
Създаването на инструкции или алгоритъм за създаване на паяжини носи ново разбиране върху това как същества с мозък, в пъти по-малък от човешкия, са способни да създават структури с такава елегантност, сложност и геометрична точност. Откритията, сега достъпни онлайн, са готови за публикация в ноемврийското издание на Current Biology.
„Заинтересовах се от тази тема за пръв път, докато наблюдавахме птици със сина ми. След като видях грандиозна паяжина, ми мина мисълта, че ако отидеш в зоопарка и видиш шимпанзе да прави нещо такова, то ще си кажеш, че това е едно невероятно и впечатляващо шимпанзе. Е, това е още по-невероятно, защото мозъкът на паяка е толкова малък, и се ядосах задето не знаем повече относно това, как се проявява това възхитително поведение – казва Андрю Гордъс, поведенчески биолог от Джонс Хопкинс и един от авторите на изследването. – Сега сме очертали цялата хореография на създаването на паяжини, което досега не е правено с такава резолюция за която и да е конструкция, създадена от животно.“
Паяците произвеждат уникален материал
Тъчащите паяци, които строят на сляпо използвайки само допир, са пленявали вниманието на хората от векове. Не всички паяци плетат паяжини, но тези, които го правят, са сред животинските видове, известни със своите архитектурни творения, също като гнездящите птици и рибите балон, които правят сложни пясъчни кръгове по време на чифтосване.
Първите стъпки към разбирането на това как тези сравнително малки мозъци на тези малки животински архитекти поддържат високото ниво на конструктивни обекти, е да се документират и анализират систематично поведението и моторните функции, които са включени в процеса. Това не е правено досега, най-вече заради изпитанията, срещнати при хващането и записването на действията, казва Гордъс.
Екипът му изучавал тъкач на кълба – местен паяк в западните Щати, който е достатъчно малък да стои спокойно на върха на пръст. За да гледат паяците по време на нощното им тъкане, лабораторията е проектирала арена с инфрачервени камери и светлини. С тази структура те наблюдавали и записвали как шест паяка изграждат паяжини всяка вечер. Проследявали милионите движения на всеки крак със софтуер, предназначен специално за засичане на движение на крайници.
„Дори и да го запишете на видео, това са много крака за проследяване, в голям период от време, между много индивиди – казва водещият автор Абел Корвър. – Твърде много е, че да преминем през всеки кадър и да анотираме точките на краката собственоръчно, затова тренирахме софтуер за машинно зрение да засича позата на паяка кадър по кадър, за да можем да документираме всичко, което краката правят, за да изтъкат цяла паяжина.“
Учените открили, че поведенията за създаването на паяжина са доста сходни между различните паяци, дотолкова, че изследователите успели да предскажат върху коя част на паяжината работили паяците само по позицията на краката.
„Дори и крайната структура да се различава малко, правилата, по които строят паяжината, са еднакви - казва Гордъс. - Всички използват еднакви правила, което потвърждава, че са заложени в мозъците им. Сега искаме да знаем как са кодирани на ниво неврони.“
Бъдещата работа на лабораторията включва експерименти с психоактивни вещества с цел да се определи кои мозъчни вериги са отговорни за различните фази на тъкането.
„Паякът е невероятен - допълва Корвър, - защото има мозък, изграден на същия принцип като нашия, и този труд може да ни даде подсказка за това как можем да разберем по-големи мозъчни системи, включително човешки, и мисля, че всичко това е доста вълнуващо.“
