As aranhas pensam?

Teias de aranha contêm pistas sobre as decisões de uma aranha.

Fonte: William Eberhard, usado com permissão.

Teias de aranha podem ser lindas, intrincadas e mortais – mas o que elas podem nos dizer sobre as aranhas que as constroem?

Existem mais de 3.100 espécies de aranhas de tecer orbe, que variam em tamanho de um a vários centímetros. Eles são comumente encontrados em jardins, campos e florestas, onde eles constroem teias em forma de roda espiral.

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Os primeiros naturalistas concluíram que a construção da teia orbital era altamente estereotipada. Eles notaram que essas aranhas não precisam de nenhuma experiência ou aprendendo a construir órbitas perfeitas, e a ordem geral na qual diferentes partes do orbe são construídas é invariável.

Essa visão dos tecelões de orbe como pequenos autômatos, incapazes de ajustar seu comportamento pré-programado a circunstâncias alteradas, prevaleceu por muito tempo. No entanto, pesquisas mais recentes revelaram que os tecelões orbitais são flexíveis em muitos aspectos. Eles ajustam seu comportamento de construção da teia a diferentes tipos de estímulos, incluindo seu suprimento de seda, o tamanho do espaço aberto no qual construir, a orientação da teia em relação à gravidade, ao vento e ao próprio tamanho da aranha. peso.

“Esse tipo de flexibilidade levanta a questão de saber se os ajustes resultam de instruções pré-programadas e são executados automaticamente ou se resultam de processos mais complexos, como ‘insight’ ou ‘entendimento’”, diz William Eberhard, cientista do Smithsonian. Instituto de Pesquisa Tropical.

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Navegação na Web

As teias de órbita consistem de uma série de círculos concêntricos, partindo do menor no centro, conhecido como hub, e irradiando para fora. Os círculos são divididos em setores por linhas de seda, como fatias de uma torta. Ao construir uma teia, a aranha primeiro constrói a estrutura com seda não-aderente antes de adicionar uma linha adesiva final que espirra para dentro das bordas externas do cubo.

Curiosamente, os tecelões de orbe completam este processo cegamente: eles não podem ver as linhas em sua teia e normalmente a construção ocorre no escuro. Em vez disso, eles confiam em seu senso de toque.

“A aranha bate com uma perna, como uma pessoa cega com uma bengala, em direção ao local onde o laço interno da linha pegajosa é provável”, diz Eberhard. “Uma vez que ele toca esta linha, ela imediatamente se vira para anexar a nova linha que está produzindo e depois se move para encontrar o próximo raio e fazer o próximo anexo. A alça interna serve, portanto, como um tipo de trilho de proteção, enquanto a aranha constrói alças adicionais de linha adesiva. ”

Trabalhando gradualmente para dentro a partir da borda externa do orbe e usando essa sugestão tátil, a aranha evita cruzar o loop pegajoso anterior. Isso pode ser pensado como a regra “não-cruzada”.

As posições das linhas em uma teia constituem registros concretos e precisos de centenas de decisões comportamentais de uma aranha. Ao traçar as linhas que uma aranha produz, é possível deduzir quando ela não usa a regra do não cruzar.

Disjuntores de regras

Em um novo artigo, Eberhard aproveita esses aspectos das teias orbitais para avaliar a flexibilidade comportamental em duas espécies de aranhas orbitárias , Zosis geniculata e Uloborus diversus . Ele analisou quando as aranhas usavam a regra do não-cruzar quando construíam novas teias a partir do zero e ao fazer reparos em redes existentes.

Eberhard mostra que essas aranhas são flexíveis se usam essa regra para guiar a construção espiral em espiral, especialmente ao fazer reparos.

“Normalmente, eles raramente quebram a regra, apenas uma vez a cada milhares de decisões”, diz Eberhard. “Mas eles rotineiramente quebraram quando se viram ‘pintados em um canto’, com uma grande parte da teia sem linhas pegajosas e a única maneira de alcançar essa parte era quebrando a regra.”

Ignorando ocasionalmente a regra do não-cruzado, as aranhas obtiveram acesso a partes inacessíveis de suas webs. Por exemplo, as aranhas Z. geniculata que consertam teias com um único setor danificado nunca quebraram a regra do não-cruz, mas aquelas que repararam teias de dois ou três furos quebraram a regra por metade do tempo.

Pensando como uma aranha

Tradicionalmente, a flexibilidade comportamental em um animal minúsculo como um tecelão de orbe tem sido atribuída a instruções inatas de aprendizagem ou pré-programadas. A aprendizagem é improvável por várias razões, incluindo o tempo muitas vezes substancial decorrido entre as decisões de construção e o impacto das presas com a web, o que dificulta a ligação dos eventos.

Nem a hipótese das instruções pré-programadas pode explicar as observações deste estudo. Violar temporariamente a regra do não-cruzado era apenas uma das várias maneiras diferentes pelas quais as aranhas entravam em outras partes inacessíveis de suas teias durante a construção espiral em espiral. Além disso, os detalhes das situações em que a regra foi quebrada e a variação dos ajustes comportamentais feitos (por exemplo, a nitidez dos giros) também sugerem que uma resposta inata é improvável. Teria que haver muitos comportamentos pré-programados diferentes para lidar com os muitos contextos diferentes nos quais a regra era quebrada.

“Os resultados me levam a suspeitar que essas aranhas têm algum tipo de ‘entendimento’ (embora obviamente não exatamente o que um ser humano vivencia) da localização física dos locais no orbe onde há espaços abertos ainda não cobertos com linhas pegajosas e de como para alcançar tais espaços quebrando a regra do não-cruz que de outra maneira influencia fortemente onde colocam linhas pegajosas, ”diz Eberhard.

Como escreve Eberhard no artigo, “em algum momento, torna-se menos convincente inventar explicações cada vez mais complexas baseadas em respostas pré-programadas do que supor que o animal está usando habilidades cognitivas simples para resolver problemas”.

Sentido Aranha

O maior desafio – e também o aspecto mais emocionante de seu trabalho, segundo Eberhard – é trabalhar com um animal cujo mundo sensorial é tão diferente do nosso.

Ele compartilhou uma experiência particularmente agradável que ele tinha visto um tecelão orbe feminino aparentemente tentar iniciar um orbe. Ele entendeu o comportamento dela tão bem que ele podia perceber o que ela estava tentando fazer e ajudá-la diretamente. Numa manhã ventosa, com poucos apoios por perto, a aranha fez descidas repetidas e depois subiu numa única linha depois de ter construído apenas uma linha horizontal. Eberhard interpretou esses comportamentos como tentativas infrutíferas de encontrar suporte adicional para sua teia ao criar uma nova linha.

“Eu consegui ser um de um grupo muito seleto de seres humanos para participar direta e conscientemente na construção de uma teia orbicular, agarrando a ponta solta da linha que ela estava produzindo e prendendo-a em um suporte próximo”, diz ele.

“A aranha imediatamente caminhou ao longo da linha para este suporte, reforçou o anexo e, em seguida, imediatamente começou os próximos passos na construção de um orbe.”

Para Eberhard, é gratificante ser capaz de deduzir o que uma aranha fez e por que a fez (isto é, as pistas que ela provavelmente usou) de fotografias de teias orbitais. Seu trabalho sugere que a suposição tradicional de que a flexibilidade comportamental da aranha é pré-programada não está correta.

“A grande surpresa neste artigo é que um animal tão pequeno e ‘simples’ poderia ter qualquer coisa que se aproximasse de compreensão ou compreensão”, diz ele.

Referências

Eberhard, WG (2019). Flexibilidade adaptativa em pistas que guiam a construção da teia de aranha e suas possíveis implicações para a cognição de aranha. Comportamento 156 (3-4). DOI: https://doi.org/10.1163/1568539X-00003544.