Пауки намного умнее, чем вы думаете

паук-скакун

Люди часто связывают интеллект с объемом мозга. В принципе, в этом есть смысл: больше мозговых клеток — лучше умственные способности. Люди и другие животные, которых мы считаем достаточно умными, как шимпанзе и дельфины, имеют большой мозг. Достаточно долгое время было принято считать, что маленький мозг не способен реализовывать сложные умственные процессы. Но что если это возможно?

Подавляющее большинство видов живущих на Земле животных довольно малочисленны, и исчезающе малая часть из них вообще не изучалась, а тем более исследователями в области умственных способностей. Но одна группа миниатюрных животных быстро размножается, поскольку ученые наблюдают у них удивительно сложное поведение.

«Существует общая идея, что пауки слишком малы и вам нужна некая критическая масса мозговой ткани, чтобы иметь возможность выполнять сложные действия», говорит арахнолог и эволюционный биолог Димитар Димитров из Университетского музея Бергена в Норвегии. «Но я думаю, что пауки — это тот случай, когда эта общая идея подвергается сомнению. Некоторые маленькие животные на самом деле способны выполнять очень сложные вещи».

По словам Димитрова, соавтора исследования разнообразия пауков,  опубликованного в Ежегодном обзоре энтомологии за 2021 год,  поведение, которое можно охарактеризовать как «когнитивное», а не автоматическое, может быть довольно распространенным среди пауков. От пауков-кругопрядов, которые  корректируют способ создания своих сетей в зависимости от типа добычи, которую они ловят, до пауков-анифенид, которые могут научиться ассоциировать награду с запахом ванили; в мозгах пауков происходит больше, чем они обычно считают.

«Важен не столько размер мозга, но и что животное может делать с тем, что у него есть», говорит арахнолог Фиона Кросс из Кентерберийского университета в Крайстчерче, Новая Зеландия.

Кросс изучает поведение пауков-скакунов, бесспорных лидеров по умственным способностям среди пауков. Хотя у этих крошечных паукообразных есть мозг, который может буквально поместиться на булавочной головке, работа Кросса и других ученых предполагает, что у них есть способности, которые мы без проблем признали бы признаком интеллекта, если их деятельность можно было бы сравнить с животными с гораздо большим мозгом, например собаками или малышами ясельного возраста.

паук Portia

Фото. Среди пауков-скакунов наиболее опытными охотниками являются представители рода Portia

«Пауки-скакуны — удивительно умные животные», говорит визуальный эколог Натан Морхаус, изучающий пауков в Университете Цинциннати. «Я всегда нахожу восхитительным, когда что-то вроде скромного прыгающего паука задевает наше чувство биологического превосходства».

Одна из возможных причин, по которой пауки-скакуны настолько развиты в поведении, заключается в том, что у них самое острое зрение, известное для животных их размера, которое обычно составляет от 1 миллиметра до 2,3 сантиметра в длину. Они используют это визуальное мастерство, чтобы найти, преследовать и наброситься на свою добычу, а не более известную паучью стратегию создания паутины и ожидания прибытия еды.

«Их зрение освободило их, дав им возможность исследовать окружающую среду», говорит исследователь поведения животных Ксимена Нельсон, которая также изучает пауков-скакунов в своей лаборатории в Кентерберийском университете. Находясь в мире, они должны иметь возможность видеть вещи — хищников, добычу, товарищей — издалека и принимать решения, прежде чем приближаться к ним. «На мой взгляд, именно это привело к их довольно замечательному уму».

Пауки играют в интеллектуальные игры

Пауки-скакуны, обладающие самым острым зрением и самым впечатляющим умом, принадлежат к роду  Portia, обитающему в Африке, Азии и Австралии. Эти пауки предпочитают охотиться на других пауков, и у них есть стратегии, адаптированные к каждому виду, на который они охотятся. Известный исследователь пауков-скакунов из Кентерберийского университета Роберт Джексон обнаружил, что многие из  тактик этих пауков довольно коварны.

Джексон сообщает, что во время  охоты на другую группу пауков-скакунов Euryattus, Portia применяет хитрый трюк.  Самки  Euryattus строят гнезда в скрученных мертвых листьях, подвешенных в воздухе шелком, прикрепленным к камням или растительности. Ухаживающие самцы сползают по шелковым подвесным нитям, встают на вершину гнезда и определенным образом его встряхивают. Сигнал вытягивает самку из гнезда.  Portia,  похоже, использует преимущества этой системы, имитируя тряску самца  и заманивая самку в засаду.

Для Portia поиск правильной стратегии особенно важен при преследовании пауков, которые также едят пауков-скакунов. Например, чтобы напасть на паука, строящего паутину, Portia заставляет паука подойти ближе, отрывая несколько шелковых нитей его паутины. Если паук-мишень относительно невелик, Portia подергивает паутину, чтобы имитировать пойманное насекомое, побуждая паука броситься к нему, но вместо этого становится обедом. Но если паук больше и потенциально более опасен, Portia может вместо этого создать легкое беспокойство, подобное тому, как плодовая муха соприкасается с единственной нитью на краю паутины, которую паук будет медленно обходить, чтобы осмотреть. Как только цель окажется достаточно близко, Portia набрасывается и наносит удар ядовитыми клыками.

Если эти стратегии не работают с конкретным пауком, другой трюк Portia заключается в том, чтобы встряхнуть всю паутину так, чтобы она двигалась так, как будто ее ударил порыв ветра. Это действует как дымовая завеса для вибрации, которую Portia издает, когда заползает в паутину-мишень. В лабораторных экспериментах Джексон обнаружил, что Portia будет пробовать разные методы, скорости и схемы ощипывания, пока не найдет правильную комбинацию, чтобы обмануть каждого отдельного паука, на которого он охотится, — по сути, обучаясь на практике.

«Даже среди этой удивительно интеллигентной группа Portia выделяется на удивление  гениальной», говорит Морхауз. «В конце концов, они охотятся на очень опасную добычу, поэтому осторожность и сообразительность — полезные инструменты».

паук-скакун охотится на паука

Фото. Portia africana слева, подкрадывается к бархатному пауку

Пауки строят планы

Один из самых увлекательных аспектов охотничьей стратегии Portia заключается в том, что она часто включает в себя обнаружение добычи на расстоянии, а затем планирование тщательно продуманного маршрута, чтобы добраться до нее. Джексон впервые наблюдал это в дикой природе, когда Portia столкнулся с пауком-кругопрядом, который защищал свою паутину, яростно тряся ее, сбрасывая любых вторгшихся прыгающих пауков на лесную подстилку. Вместо того чтобы зайти на паутину, Portia пошел окольным путем, чтобы найти лучшую позицию для нападения. «В этом контексте для Portia было лучше сделать обход, обогнуть ствол дерева, подняться над пауком, спуститься по шелковой нити и, повернувшись, схватить паука своей паутиной, даже не касаясь нити, говорит Кросс.

Чтобы выяснить, как эти крошечные пауки прокладывают такие сложные маршруты, Кросс и Джексон проверили умственные способности Portia в лаборатории. Они построили аппарат с центральной смотровой башней на платформе, окруженной водой, с которой паук мог наблюдать две другие башни, увенчанные ящиками: одну с мертвыми пауками, на которых Portia любит охотиться, и другую с листьями. Единственный способ добраться до добычи, не промокнув, что ненавидят пауки-скакуны — это спуститься на платформу, а затем выбрать правильный из двух отдельных проходов, ведущих к ящикам.

план нападения паука

Фото. В лабораторных экспериментах пауки Portia могут совершать запланированные обходные пути, чтобы добраться до своей добычи

На вершине смотровой башни пауки внимательно осмотрели место действия, прежде чем спуститься с башни и подняться по дорожке. Большинство пауков выбирали путь, ведущий к трапезе, даже если это означало отход от добычи и переход по неправильной дорожке. Кросс и Джексон утверждают, что пауки  спланировали маршрут со смотровой башни, а затем следовали по нему, возможно, создав мысленное «представление» сцены — впечатляющий когнитивный подвиг для мозга, едва превышающего размеры макового семени.

Пауков можно удивить

В другом тесте идеи о том, что Portia использует ментальную репрезентацию, Кросс и Джексон позаимствовали классический психологический эксперимент, предназначенный для оценки умственных способностей младенцев. Поскольку младенцы, как и пауки, не могут сказать вам, что у них на уме, идея заключается в том, чтобы понять, что они понимают, что видят и удивляются. Например, ребенок, который видит игрушечную пожарную машину, въезжающую за барьер с левой стороны, а затем видит, что пожарная машина или плюшевый кролик появляется с правой стороны, будет дольше смотреть на неожиданно появившегося кролика, чем на пожарную машину, которая появилась как ожидалось. Это говорит о том, что ребенок сформировал мысленное представление о пожарной машине и был сбит с толку, когда кролик не соответствовал ему.

Чтобы посмотреть, смогут ли они удивить Portia, Кросс и Джексон построили для пауков своеобразную демонстрацию добычи. Сначала Portia они показывали один тип добычи на 30 секунд. Затем они закрывали заслонку на передней панели дисплея и заменяли добычу, прежде чем снова открывать заслонку через 90 секунд. Если Portia сначала видел паука аргиродесу, а потом видел паука-кругопряда, что Portia делал?

Ученые обнаружили, что если Portia увидел добычу другого вида после того, как была поднята ставня, вероятность его нападения была значительно ниже, чем если бы жертва осталась прежней. Они утверждают, что это показывает, что паук  сформировал мысленное представление о жертве в начале испытания, которое не соответствовало тому, что он видел в конце.

«В этой работе используются действительно творческие экспериментальные разработки, и она вдохновила нас на нашу собственную работу», говорит поведенческий эколог Элизабет Якоб, изучающая пауков-скакунов в Массачусетском университете в Амхерсте.

Пауки умеют считать

Используя модифицированный обходной тест, Кросс и Джексон исследовали другие способы удивить этих пауков. «Это все равно, что копаться в мозгу Portia и говорить: «Ну, на что ты обращаешь внимание, Portia? Что для тебя важно?», говорит Кросс.

Так они обнаружили, что Portia хорошо разбирается в числах.  Используя виды из Кении, Portia africana, Кросс и Джексон позволили Portia наблюдать несколько объектов добычи со смотровой башни, а затем изменили количество объектов добычи, пока паук находился в пути и цель была вне поля зрения. Они обнаружили, что если Portia видел одного паука-жертву из башни, но прибыв на место, обнаруживал двух пауков, он был менее склонен к нападению. То же самое было верно для одной жертвы против трех и двух, а также когда он встречал только один предмет после того, как изначально были показаны два или более. При тестировании с большими количествами, пауки не различали трех и более, объединяя их всех в одну категорию «много».

Хотя пауки не могут буквально считать один-два-три, исследования показывают, что у некоторых пауков-скакунов есть чувство числа, примерно такое же, как у годовалых младенцев.

Пауки оценивают риск

Быть крошечным пауком, блуждающим по дикой природе — рискованное дело. Хотя они известны своими охотничьими способностями, у пауков-скакунов тоже есть много хищников, в том числе другие пауки, муравьи, птицы, ящерицы, жабы и, что ужасно, роющие осы, которые любят парализовать пауков-скакунов и запечатывать их в клетках осиного гнезда, чтобы их съели заживо вылупившиеся личинки.

Но эти умные маленькие пауки умеют выходить из опасных ситуаций, как обнаружила Нельсон. Ее лаборатория в Кентерберийском университете разработала тест, чтобы проверить, насколько хорош Portia в оценке путей эвакуации. Хотя они умеют плавать, пауки-скакуны ненавидят воду, и для этих экспериментов паук начинал с платформы, окруженной поддоном, наполненным водой. У него было четыре способа перебраться через воду к краю лотка, которые требовали прыжков между маленькими островками, сделанными из деревянных дюбелей, торчащих из воды.

паук планирует маршрут

Фото. Portia оценивает опасность путей эвакуации с вышки, установленной на поддоне с водой, чего паук, естественно, избегает

Portia выбрал самый безопасный маршрут, который покрывал кратчайшее расстояние и требовал наименьшего количества прыжков, чем можно было предположить. Но когда он не выбрали самый безопасный путь, пауки неожиданно, казалось, предпочли самый длинный маршрут с наибольшим количеством дюбелей. Оказывается, Portia просто перехитрил испытание: самый длинный путь был изогнутым, и Portia часто сокращал путь, пропуская дюбели. «По сути, они просто жульничали», говорит Нельсон.

Единственная загвоздка заключалась в том, что на выполнение подобных задач у Portia может уйти довольно много времени (иногда несколько часов) и обычно намного, намного дольше, чем у других пауков-скакунов, которые тестировала Нельсон. Нельсон обнаружила четкую взаимосвязь между временем, затрачиваемым пауком на изучение маршрута, и вероятностью выбора безопасного пути. «С моей точки зрения, видеть — значит думать», говорит она. «Portia потратил намного больше времени на изучение маршрута, прежде чем принять решение».

Можно поспорить, что по мере того, как ученые продолжают изучать познавательные способности пауков-скакунов, эти животные будут продолжать удивлять нас своими умственными способностями. И если бы другие семейства паукообразных получили такое же внимание, кто знает, что еще узнали бы мы.

Пауки-скакуны — не самые большие пауки, но они, вероятно, способны выполнять самые сложные действия среди пауков, говорит Димитров. «Так что я думаю, что мы до сих пор не совсем понимаем, что такое порог, насколько он мал, слишком мал».

Эта запись опубликована в Пятница, 5 ноября, 2021 - 16:22. Вы можете оставить комментарий.

 
 

Оставить комментарий

 

Учтите! Каждый комментарий перед появлением на сайте проходит проверку на спам.

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :schu: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :njam: :mrgreen: :lol: :laila: :idea: :grin: :gaf: :foto: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: