راز چگونگی ساخت تار عنکبوت کشف شد

پژوهشگران دانشگاه جانز هاپکینز با استفاده از فناوری‌های جدید و رصد تمام حرکات عنکبوت، موفق به کشف چگونگی ساخت تار عنکبوت توسط این حشره شدند.

پژوهشگران دانشگاه جانز هاپکینز طی بررسی‌هایی که نتایج آن اخیراً در دسترس قرار گرفته، موفق شدند با استفاده از فناوری دید در شب و هوش مصنوعی، تمام حرکات عنکبوت در هنگام تار سازی را رصد کنند و بدین ترتیب رمز و راز چگونگی ساخت تار عنکبوت توسط این حشره کوچک را کشف کنند.

ایجاد یک کتاب راهنما یا الگوریتم ساخت تار عنکبوت، درک جدیدی از این موضوع به ارمغان می‌آورد که چگونه موجوداتی با مغزی بسیار کوچکتر و ناقص‌تر از مغز انسان قادر به ایجاد ساختار‌هایی با چنین ظرافت، پیچیدگی و دقت هندسی هستند. این یافته‌ها که اکنون به صورت آنلاین در دسترس هستند، قرار است در شماره ماه نوامبر نشریه Current Biology منتشر شوند.

اندرو گوردوس، زیست‌شناس رفتاری دانشگاه جانز هاپکینز و نویسنده ارشد این پژوهش، می‌گوید: «من برای اولین بار هنگامی که به همراه پسرم در حال گشت و گذار بودم و یک تار عنکبوت زیبا را دیدم، به این مسئله علاقمند شدم. احتمالاً اگر شما چنین تار عنکبوتی را در یک باغ وحش ببینید که توسط یک شامپانزه درست شده باشد، با خود بگویید که چه شامپانزه شگفت انگیزی!. اما این شگفت انگیز‌تر است، زیرا مغز عنکبوت بسیار کوچکتر است و من از این که نمی‌دانیم این رفتار شگفت‌انگیز چگونه رخ می‌دهد، ناامید بودم. حالا ما تمام حرکات عنکبوت را در هنگام تار سازی شناسایی کرده ایم، کاری که هرگز برای هیچ معماری حیوانی با این وضوح انجام نشده است.»

انسان‌ها قرنهاست مجذوب تارسازی عنکبوت بوده اند که تصور می‌شد به صورت کورکورانه و با استفاده از حس لامسه انجام می‌شود. همه عنکبوت‌ها تار نمی‌سازند، اما آن‌هایی که این کار را انجام می‌دهند، جزو زیرمجموعه‌ای از گونه‌های جانوری هستند که به خاطر خلاقیت‌های معماری‌شان شناخته می‌شوند.

گوردوس می‌گوید؛ اولین قدم برای درک اینکه چگونه مغز نسبتاً کوچک این حشره معمار از پروژه‌های ساختمانی سطح بالای خود پشتیبانی می‌کند، مستندسازی و تحلیل سیستماتیک رفتار‌ها و مهارت‌های حرکتی عنکبوت است که تا کنون به دلیل چالش‌های تصویربرداری، هرگز انجام نشده است.

این گروه تحقیقاتی مطالعه خود را بر روی گونه‌ای از عنکبوت‌های بومی آمریکا انجام داده اند که به انداره نوک انگشت انسان است. برای مشاهده حرکات عنکبوت‌ها در طول شب، این گروه یک آزمایشگاه ویژه با دوربین‌های مادون قرمز و نور‌های مادون قرمز طراحی کرد. با این تنظیمات، آن‌ها هر شب شش عنکبوت را در حین ساخت تار زیر نظر گرفته و میلیون‌ها حرکت فردی پا را با نرم افزار دید ویژه‌ای که به طور خاص برای تشخیص حرکت اندام طراحی شده بود، ردیابی کردند.

آن‌ها دریافتند که رفتار‌های تارسازی در بین عنکبوت‌ها کاملاً مشابه است، به طوری که محققان توانستند قسمتی از تار را که یک عنکبوت روی آن کار می‌کرد را فقط با دیدن موقعیت یک پای حشره، پیش بینی کنند.

گوردوس گفت: «حتی اگر ساختار نهایی کمی متفاوت باشد، قوانینی که عنکبوت‌ها برای ساخت تار استفاده می‌کنند یکسان است. همه آن‌ها از قوانین یکسانی استفاده می‌کنند که تایید می‌کند قوانین در مغز آن‌ها رمزگذاری شده است. ما اکنون می‌خواهیم بدانیم چگونه این قوانین در سطح نورون‌ها رمزگذاری می‌شوند.»

آبل کورور، نویسنده اصلی این مقاله نیز می‌گوید: «عنکبوت شگفت‌انگیز است، زیرا در اینجا شما حیوانی دارید که مغزش بر روی همان بلوک‌های ساختمانی بنیادی ما ساخته شده است، و این کار می‌تواند به ما نکاتی در مورد اینکه چگونه می‌توانیم سیستم‌های مغزی بزرگ‌تر، از جمله انسان‌ها را درک کنیم، ارائه می‌دهد».

منبع: فرارو