العلماء يتتبعون العناكب التي تبني شبكات في الظلام بتفاصيل غير مسبوقة!

على الرغم من صغر حجم العناكب، إلا أنها قادرة على إنجاز أعمال هندسية معقدة وجميلة بشكل مذهل.

وهذا، بالطبع، شبكاتها - الهياكل التي فتنت وأطلقت الخيال البشري لآلاف السنين. وأجرى الباحثون التحليل الأكثر تفصيلا حتى الآن لكيفية قيامها بذلك.

ونشر فريق من العلماء كاميرات الرؤية الليلية والذكاء الاصطناعي لدراسة كل موقع من أرجل العنكبوت الثمانية أثناء بناء الشبكة. والنتيجة هي نموذج يمكنه التنبؤ بمراحل بناء الشبكة بناء على وضعية أرجل العنكبوت.

وقال عالم الأحياء السلوكية أندرو جوردس، من جامعة جونز هوبكنز: "اهتممت بهذا الموضوع لأول مرة عندما كنت خارج المنزل مع ابني. بعد رؤية الشبكة الرائعة. حسنا، هذا مدهش لأن دماغ العنكبوت صغير جدا وكنت محبطا لأننا لم نعرف المزيد عن كيفية حدوث هذا السلوك الرائع. والآن قمنا بتعريف تصميم الحركات بأكمله لبناء الشبكة، والذي لم يتم إجراؤه مطلقا لأي بنية حيوانية بهذه الدقة".

وعلى الرغم من عدم وجود حيوان آخر يبني بالطريقة نفسها التي يبني بها البشر، إلا أننا لسنا فريدين في قدرتنا على البناء. والرئيسيات الأخرى تبني أعشاشا، كما تفعل العديد من الطيور.

وفي قلب محاولة بناء مكتبة من حركات بناء شبكة العنكبوت، نجد Uloborus Diversus، وهو عضو في عائلة عناكب تُعرف باسم النساجين الجرمانيين المخترقين. ويمكن العثور على هذه العناكب الشائعة غير السامة وآكلة الحشرات، والتي يبلغ عرضها بضعة ملليمترات فقط، في الولايات المتحدة والمكسيك. 

وجُنّدت ستة عناكب لعملية التسجيل. وفي كل ليلة، باستخدام الكاميرات والأضواء التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء، سجل الباحثون هذه العناكب أثناء قيامها ببناء شبكاتها، باستخدام الشبكات العصبية لتتبع الأطراف لمراقبة 26 نقطة على جسم كل عنكبوت: القاعدة وعظم الفخذ والساق، بالإضافة إلى معظم النقاط الأمامية والخلفية من الجسم.

وقال عالم الفسيولوجيا العصبية أبيل كورفر، من جامعة جونز هوبكنز: "حتى لو قمت بتسجيل الفيديو، فهناك الكثير من الأرجل التي يجب تتبعها، على مدى فترة طويلة، عبر العديد من الأفراد. إن تجاوز كل إطار والتعليق على نقاط الساق يدويا أمر مبالغ فيه، لذلك قمنا بتدريب برنامج رؤية الماكينة لاكتشاف وضعية العنكبوت ، إطارا بإطار، حتى نتمكن من توثيق كل ما تفعله الأرجل لبناء شبكة كاملة".

وبهذه الطريقة، سجل الباحثون بناء 21 شبكة على مدار ساعات، وكل حركة جسم عنكبوتية دخلت في البناء المذكور.

وهذه هي الخطوة الأولى نحو تسجيل كيف يمكن لأدمغة العناكب الصغيرة أن تدعم تعقيد بناء الشبكة، وأتت ثمارها. ووجد الباحثون أن عملية صنع الشبكة لكل عنكبوت تتضمن الحركات والمهارات الحركية نفسها، لدرجة أنه يمكن التنبؤ بجزء الشبكة قيد الإنشاء من موقع الساق فقط.

ويخطط الفريق لوضع العناكب تحت تأثير المواد الكيميائية المعدلة للعقل لتحديد أي أجزاء من الدماغ تشارك في عملية بناء الشبكة، وكيف. 

وكتب الباحثون في ورقتهم البحثية: "سيكون تقديم الأدوية والتحليل السلوكي اللاحق ضروريا لاستنتاج كيف تؤدي التغييرات التي يسببها الدواء في السلوك إلى تغيير بنية الشبكة. ونأمل في الجمع بين كلا النهجين في العمل المستقبلي".

ونشر البحث في Current Biology./انتهى