Учени разгадаха тайната на паяжините

Създаденият от тях наръчник или алгоритъм за изграждане на паяжини дава ново разбиране за това как съществата с мозък, който е много малка част от размера на човешкия, са в състояние да създават структури с такава елегантност, сложност и геометрична точност. Откритията, които вече са достъпни онлайн, ще бъдат публикувани в ноемврийския брой на Current Biolog, съобщава „Сайънс Дейли“.

"За пръв път се заинтересувах от тази тема, докато бях на разходка със сина си. След като видях една впечатляваща паяжина, си помислих: "ако отидеш в зоологическата градина и видиш шимпанзе да изгражда това, ще си помислиш, че това е едно невероятно и впечатляващо шимпанзе". Е, това е още по-удивително, защото мозъкът на паяка е толкова малък, и бях разочарован, че не знаем повече за това как се появява това забележително поведение", казва главният автор Андрю Гордъс, поведенчески биолог от университета "Джонс Хопкинс". "Сега определихме цялата хореография на изграждането на мрежата, което никога не е правено за която и да е животинска архитектура с толкова фина резолюция."

Паяците, които изграждат паяжини на сляпо, използвайки единствено усещането за допир, очароват хората от векове. Не всички паяци изграждат мрежи, но тези, които го правят, са сред подгрупата животински видове, известни с архитектурните си творения, като птиците, които строят гнезда, и рибите, които създават сложни пясъчни кръгове при чифтосване.

Първата стъпка към разбирането на това как сравнително малките мозъци на тези животински архитекти поддържат техните строителни проекти на високо ниво, е систематичното документиране и анализиране на поведението и двигателните умения, които участват в тях, което досега не е правено, главно поради предизвикателствата на улавянето и записването на действията, казва Гордъс.

Екипът му изследва паяк, произхождащ от западните Съединени щати, който е достатъчно малък, за да се настани удобно на върха на пръста. За да наблюдават паяците по време на нощната им работа по изграждане на мрежата, в лабораторията проектират арена с инфрачервени камери и инфрачервени светлини. С помощта на този уред те наблюдават и записват шест паяка всяка нощ, докато те плетат мрежи. Те проследяват милионите индивидуални действия на краката със софтуер за машинно зрение, разработен специално за идентифициране на движението на крайниците.

"Дори и да го записвате на видео, това са много крака, които трябва да се проследят за дълъг период от време, при много индивиди", казва водещият автор Абел Корвър, дипломант, изучаващ правене на мрежи и неврофизиология. "Прекалено много е да се преглежда всеки кадър и да се анотират точките на краката на ръка, така че обучихме софтуер за машинно зрение да открива позата на паяка, кадър по кадър, за да можем да документираме всичко, което краката правят, за да изградят цялата мрежа."

Паяжината като много полезен материал

Паяжината, която сигнализира своя стопанин за приближаването на прясна храна, представлява белтък, обогатен с глицин, аланин и серин. ...

Прочети повече

Те откриват, че поведението при правенето на мрежи е доста сходно при различните паяци, дотолкова, че изследователите успяват да предвидят частта от мрежата, върху която работи паякът, само като видят позицията на крака.

"Дори и крайната структура да е малко по-различна, правилата, които те използват, за да изградят мрежата, са едни и същи", казва Гордъс. "Всички те използват едни и същи правила, което потвърждава, че правилата са закодирани в мозъците им. Сега искаме да разберем как тези правила са кодирани на ниво неврони."

Бъдещата работа на лабораторията включва експерименти с лекарства, променящи съзнанието, за да се определи кои вериги в мозъка на паяка са отговорни за различните етапи от изграждането на мрежата.

"Паякът е изумителен“, казва Корвър, „защото тук имаме животно с мозък, изграден на същите фундаментални градивни елементи като нашия, и тази работа може да ни подскаже как да разберем по-големите мозъчни системи, включително човешките, и мисля, че това е много вълнуващо“.