Aunque pueden ser lo suficientemente pequeñas como para bailar un vals en la uña, las arañas son capaces de realizar hazañas de ingeniería asombrosamente hermosa y compleja.
Eso es, por supuesto, sus redes, estructuras que han fascinado y disparado la imaginación humana. por milenios. Ahora, tenemos el análisis más detallado hasta ahora de cómo lo hacen.
Un equipo de científicos desplegó cámaras de visión nocturna e inteligencia artificial para estudiar cada posición de las ocho patas de una araña durante la construcción de una red. El resultado es un modelo que puede predecir las etapas de la construcción de una telaraña basándose en la postura de las patas de la araña.
Esto debería ayudar a los científicos a descubrir qué está pasando en sus diminutos cerebros de araña mientras trabajan, girando en la oscuridad.
Uloborus diversus en una de sus intrincadas redes. (Michael Schmidt / Flickr / CC BY-NC-SA 2.0
“Me interesé por primera vez en este tema mientras estaba observando aves con mi hijo. Después de ver una red espectacular, pensé, ‘si fueras a un zoológico y vieras a un chimpancé construyendo esto, pensarías que es un chimpancé asombroso e impresionante’. Bueno, esto es aún más sorprendente porque el cerebro de una araña es muy pequeño y me frustraba que no supiéramos más sobre cómo ocurre este comportamiento extraordinario “. dice el biólogo conductual Andrew Gordus de la Universidad Johns Hopkins.
“Ahora hemos definido toda la coreografía para la construcción web, lo que nunca se había hecho para ninguna arquitectura animal con una resolución tan fina”.
Aunque ningún otro animal construye de la misma manera que los humanos, no somos los únicos en nuestra capacidad de construir. Otros primates contruye nidos
En el corazón del intento de construir una biblioteca de movimientos de construcción de telarañas se encuentra Uloborus diversus, miembro de una familia de arañas conocidas como tejedoras de orbes hackeadas. Estas arañas comunes no venenosas e insectívoras, de solo unos pocos milímetros de tamaño, se pueden encontrar en los EE. UU. Y México. Como hacen las arañas tejedoras de orbes, todas las noches construyen intrincadas redes para atrapar a sus presas.
Se enlistaron seis arañas para el proceso de grabación. Cada noche, usando cámaras infrarrojas y luces, los investigadores registraron estas arañas mientras construían sus telas, usando redes neuronales de seguimiento de extremidades para monitorear 26 puntos en el cuerpo de cada araña: la base, el fémur y la tibia de cada pierna, así como la puntos más delanteros y traseros del cuerpo.
“Incluso si lo graba en video, hay muchas piernas que rastrear, durante mucho tiempo, en muchas personas”. dijo el neurofisiólogo Abel Corver de la Universidad Johns Hopkins.
“Es demasiado pasar por cada fotograma y anotar los puntos de las patas a mano, así que entrenamos el software de visión artificial para detectar la postura de la araña, fotograma a fotograma, de modo que pudiéramos documentar todo lo que hacen las patas para construir una red completa”.
De esta manera, los investigadores registraron la construcción de 21 redes durante horas y cada movimiento del cuerpo de arácnido que entró en dicha construcción.
Este es el primer paso para registrar cómo los diminutos cerebros de las arañas pueden soportar la complejidad de la construcción web, y valió la pena. Los investigadores descubrieron que el proceso de elaboración de cada telaraña implicaba los mismos movimientos y habilidades motoras, hasta el punto de que la parte de la telaraña en construcción podía predecirse solo desde la posición de una pierna.
“Incluso si la estructura final es un poco diferente, las reglas que utilizan para construir la web son las mismas”, Gordus dice. “Todos están usando las mismas reglas, lo que confirma que las reglas están codificadas en sus cerebros. Ahora queremos saber cómo se codifican esas reglas en el nivel de las neuronas”.
Este será el tema de la próxima fase de investigación. El equipo planea poner a las arañas bajo la influencia de sustancias químicas que alteran la mente para determinar qué partes del cerebro están involucradas en el proceso de construcción de redes y cómo. (Drogas, incluida la cafeína, se han administrado a arañas en estudios anteriores, por lo que tenemos algunos indicios de que esto puede producir un efecto en su capacidad de creación de sitios web).
“Se necesitarían la administración farmacéutica y el análisis de comportamiento posterior para inferir cómo los cambios de comportamiento inducidos por fármacos conducen a una arquitectura web alterada. Esperamos combinar ambos enfoques en el trabajo futuro”. los investigadores escribieron en su artículo.
“Los análisis de comportamiento realizados aquí proporcionan un conjunto útil de herramientas para investigar más la estructura subyacente de este comportamiento y, en última instancia, cómo esta estructura se codifica en el cerebro”.
La investigación ha sido publicada en Biología actual.
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