Біологія
Біологія

Павуки відрізнили живі об'єкти від неживих за їхнім рухом

Дослідження американських зоологів показало, що павуки-стрибуни здатні розрізняти живі об'єкти від неживих на основі характеру їхніх рухів. Таке вміння добре відоме для хребетних тварин, однак вперше виявлено у членистоногих, тому результати дослідів вказують на можливу універсальність явища серед тварин. Відповідна стаття про це оприлюднена в журналі PLOS Biology.

Menemerus semilimbatus. Kaldari / Wikimedia commons

Menemerus semilimbatus. Kaldari / Wikimedia commons

Що спонукало вчених до цього дослідження?

Для виживання тварини повинні вміти розрізняти інших тварин від неживих об'єктів. Це особливо стає в пригоді, коли потрібно утікати від хижака, або наздоганяти здобич. Однак дуже складно, а можливо й нереально, вміти обробляти кожний об'єкт середовища так, щоб завжди визначати, живий він чи ні. Здається більш простим та менш затратним фокусування на виявленні певних загальних характеристик, яке спрацює у більшості ситуацій. У хребетних такою характеристикою може бути просторово-часове відношення окремих частин тіла одне до одного. Мається на увазі, що у процесі руху хребетних, їхні з'єднані суглобами частини тіла (руки, ноги тощо), змінюють своє положення сталим чином, підтримуючи однакові відстані між окремими з них. Тобто, зап'ястя завжди рухаються відокремлено від колін, але завжди на однаковій відстані від ліктів. У людей, як і багатьох інших хребетних, розпізнавання живих істот за положенням частин тіла настільки добре працює, що ми можемо ідентифікувати об'єкти за одинадцятьма рухомими точками, які відповідають розташуванню головних суглобів тіла. Але значно менше відомо про те, чи так само це працює для інших груп тварин. Із цим вирішили розібратися науковці Гарвардського університету.

Що вивчали вчені?

Вони зосередилися на вивченні здатності розпізнавати живі й неживі об'єкти членистоногими. Вибір не просто так впав на цих істот, а тому, що їхня структура тіла подібна на таку в хребетних: у представників обох цих груп тварин тіла складаються зі щільних компонентів, члеників, з'єднаних між собою за подібним принципом, що й кістки в суглобах. Об'єктом дослідження стали павуки-стрибуни Menemerus semilimbatus, представники членистоногих із дуже розвиненим зором. Вони мають вісім очей, завдяки чому кут огляду павуків сягає майже 360 градусів. Але передня пара очей сильно збільшена в розмірах, спрямована вперед, і вважається, що виконує роль головних органів зору.

Для експериментів вчені відібрали з дикої природи 60 павуків Menemerus semilimbatus. Їх фіксували на невеликій пластмасовій сфері таким чином, щоб їхні ноги контактували з її поверхнею. Водночас сама сфера утримувалася висхідним потоком повітря, тому могла вільно крутитися у відповідь на рухи ніг павука. Суть досліду полягала у тому, щоб на невеликому екрані перед павуком показувати по два набори рухомих точок, які відповідають розташуванню та рухам на тілі головних «суглобів» павуків, несправжніх істот та неживих об'єктів. У цей час вчені спостерігали за тим, до котрого з наборів точок прагнутимуть повернутися піддослідні.

Один із наборів рухомих точок, які демонстрували піддослідним павукам. De Agrò et al. / PLOS Biology, 2021

Один із наборів рухомих точок, які демонстрували піддослідним павукам. De Agrò et al. / PLOS Biology, 2021

Як зреагували павуки на точки?

Експерименти показали, що павуки справді здатні розрізняти живі об'єкти від неживих за їхніми рухами. Але несподівано, вони були схильні направляти свій погляд великих передніх очей на точки, які зображували рух менш подібних на живих істот об'єктів.

Вчені пояснюють це принципом роботи зору павуків. Хоча передні великі очі мають найгостріший зір, решта три пари дають змогу помічати ситуацію навколо. Якщо в поле зору вторинних очей потрапляють знайома та незнайома фігури, павук схилятиметься краще роздивитися ту, яку розпізнати одразу не вдалося. Від невідомого об'єкта незрозуміло, чого чекати, тому краще зосередитися на ньому, а за вже знайомим, більш передбачуваним достатньо спостерігати менш пильними очима.

Таким чином науковцям уперше вдалося продемонструвати здатність розрізняти живі й неживі об'єкти за рухами у тварин, які не є хребетними. Це наводить на думку, що властивість поширюється й на інших безхребетних тварин. Вчені планують надалі дослідити її наявність у таких істот як комахи чи навіть молюски.