Örümceklerin nasıl ağ kurdukları sorusu yanıtlandı.

Johns Hopkins Üniversitesi araştırmacıları, örümcekler karanlıkta çalışırken sekiz bacağının her hareketini izlemek ve kaydetmek için gece görüşü ve yapay zeka kullanarak örümceklerin nasıl ağ kurduklarını tam olarak ortaya çıkardılar. Örümceklerin nasıl bu kadar zarafet, karmaşıklık ve geometrik hassasiyet sahip yapıları yaratabildiğine dair yeni bir anlayış ortaya kondu. Araştırıcıların çalışma sonuçları saygın bir yayın evi olan Cell Press’in Current Biology isimli yüksek etki değerli (2020 Impact Factor=10.834) dergisinde yayınlandı.

Araştırmanın kıdemli yazarı Andrew Gordus “Bu konuya ilk olarak oğlumla kuş gözlemciliği yaparken başladım. Muhteşem bir ağ gördükten sonra, ‘bir hayvanat bahçesine gidip bunu yapan bir şempanze görseniz, bunun inanılmaz ve etkileyici bir şempanze olduğunu düşünürdünüz’ diye düşündüm. Bu daha da şaşırtıcı çünkü bir örümceğin beyni çok küçük ve bu olağanüstü davranışın nasıl oluştuğu hakkında daha fazla şey bilmediğimiz için hüsrana uğradım. Şimdi, hiçbir hayvan mimarisi için bu kadar ince bir çözünürlükte yapılmamış olan, ağ oluşturmanın koreografisini tanımladık.” şeklinde açıklama yaptı.

Sadece dokunma duyusunu kullanarak körü körüne ağ inşa eden örümcekler, yüzyıllardır insanları büyülemiştir. Andrew Gordus, bu hayvan mimarların nispeten küçük beyinlerinin üst düzey inşaat projelerini nasıl desteklediğini anlamanın ilk adımının şimdiye kadar hiç yapılmamış olan ilgili davranışları ve motor becerileri sistematik olarak belgelemek, analiz etmek ve eylemleri kaydetmek olduğunu açıkladı.

Araştırma ekibi, çalışmalarında bir parmak ucuna rahatça oturacak kadar küçük, batı Amerika Birleşik Devletleri’ne özgü bir örümcek türünü (Uloborus diversus) kullandı. Örümcekleri gece ağ oluşturma çalışmaları sırasında gözlemlemek için kızılötesi kameralar ve ışıkları içeren bir laboratuvar ortamı tasarladı. 

Bu kurulumla, her gece ağ oluştururken altı örümceği izlediler ve kaydettiler. Özellikle uzuv hareketini tespit etmek için tasarlanmış yapay görme yazılımı ile milyonlarca bireysel bacak hareketini izlediler ve belgelediler.

Araştırıcılar, ağ oluşturma davranışlarının örümcekler arasında oldukça benzer olduğunu buldular, öyle ki bir örümceğin ağın üzerinde çalıştığı kısmını sadece bir bacağın konumunu görerek tahmin edebildiler.
Andrew Gordus “Nihai yapı biraz farklı olsa bile, ağı oluşturmak için kullandıkları kurallar aynıdır. Hepsi aynı kuralları kullanıyor, bu da kuralların beyinlerinde kodlandığını doğruluyor. Şimdi bu kuralların nöronlar düzeyinde nasıl kodlandığını bilmek istiyoruz.” 

Çalışmanın baş yazarı Abel Corver, “Örümcek büyüleyici, çünkü burada bizimkiyle aynı temel yapı taşları üzerine inşa edilmiş bir beyne sahip bir hayvanınız var ve bu çalışma, insanlar da dahil olmak üzere daha büyük beyin sistemlerini nasıl anlayabileceğimize dair ipuçları verebilir ve bence bu çok heyecan verici.” açıklamasını yaptı.

Çalışma yazarları arasında eski bir John Hopkins lisans ve şu anda Atlantic Veterinary College’da yüksek lisans öğrencisi olan Nicholas Wilkerson ve Johns Hopkins’te yüksek lisans öğrencisi olan Jeremy Miller yer aldı.

İleri okuma: Abel Corver, Nicholas Wilkerson, Jeremiah Miller, Andrew Gordus. Distinct movement patterns generate stages of spider web building. Current Biology, 2021; DOI: 10.1016/j.cub.2021.09.030

Haber Kaynağı: Johns Hopkins University. “Spiders’ web secrets unraveled: Researchers document every step of spider-web building.” ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/11/211101105356.htm (accessed November 9, 2021).