Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Naukowcy chcą rozwikłać zagadkę tkania pajęczych sieci
Naukowcy chcą rozwikłać zagadkę tkania pajęczych sieci

Naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa szczegółowo zbadali sposób, w jaki pająki tworzą sieci. W tym celu zastosowali noktowizor i sztuczną inteligencję do obserwowania i rejestrowania ruchu każdej z ośmiu nóg podczas pracy pająków. Stworzenie algorytmu budowania sieci pomoże zrozumieć, dlaczego zwierzątka o niezwykle małym mózgu są zdolne do tworzenia tak precyzyjnych i złożonych geometrycznie struktur.

 

 

Jeden z autorów badania – Andrew Gordus, biolog behawioralny z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa – zainteresował się tematem tkania sieci przez pająki podczas obserwowania wraz ze swoim synem ptaków. Zdumienie wzbudziła w nim doskonałość struktur, pomimo niewielkich rozmiarów mózgu pająków, zwłaszcza że te tkają swoje wytwory wyłącznie przy pomocy zmysłu dotyku.

Celem obserwacji naukowców był pająk z rodziny Uloboridae o nazwie tkacz kulisty, pochodzący z zachodnich Stanów Zjednoczonych. Śledzenie poczynań pająka w nocy było możliwe dzięki zaprojektowanej przez laboratorium arenie, wyposażonej w kamery na podczerwień i światła podczerwone. Przy ich pomocy naukowcy monitorowali i rejestrowali każdej nocy sześć pająków podczas tworzenia przez nich sieci. Z kolei specjalne oprogramowanie do widzenia maszynowego, zaprojektowane specjalnie do wykrywania ruchu kończyn, pozwoliło na śledzenie najmniejszego działania pająka dokładnie krok po kroku. Naukowcy spostrzegli, że zasady, którymi kierują się zwierzęta w trakcie tworzenia sieci, są takie same, nawet jeśli ostateczny efekt w przypadku każdego pająka jest nieco inny. To pozwoliło na wysunięcie wniosku, iż standard postępowania podczas tkania pajęczyny jest zakodowany w mózgach pająków i odrębne sekwencje działań są predyktorem kolejnych etapów budowania sieci. Przyszłe badania laboratorium będą miały na celu przeprowadzenie doświadczenia z wybranymi lekami zdolnymi do ingerencji mózgowej w taki sposób, aby możliwe było określenie, które konkretnie obwody w mózgu pająka są odpowiedzialne za poszczególne etapy tworzenia pajęczej sieci.

Obserwacje naukowców ujawniły szereg bodźców czuciowych i wzorców ruchów, w dużej mierze wspólnych dla poszczególnych pająków podczas budowy sieci, zgodnie z hierarchicznym ukrytym modelem Markowa. Badanie wydaje się o tyle ciekawe, iż pająki to przecież zwierzęta, których budowa mózgu opiera się na tych samych fundamentach, co człowieka. Zatem zrozumienie funkcjonowania umysłu tych zwierząt może przynieść cenne wskazówki, dotyczące większych systemów mózgowych, jak w przypadku ludzi. Otrzymane dotąd wyniki wraz ze schematami autorzy zaprezentowali szczegółowo w swoim artykule.

Źródła

[1]  Corver A.,Wilkerson N., Miller J., Gordus A. Distinct movement patterns generate stages of spider web building. Current Biology, 2021; DOI: 10.1016/j.cub.2021.09.030.

Fot. https://www.pexels.com/pl-pl/zdjecie/jasny-natura-woda-ogrod-5274226/

KOMENTARZE
news

<Październik 2024>

pnwtśrczptsbnd
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
2
3
Newsletter