какая память у пауков
Где находится мозг у паука и как это удалось узнать
Оказывается, чем меньше паук по размеру, тем огромнее по отношению к нему его мозг. То есть практически все тело членистоногого заполнено мозгом. Для внутренних органов места мало, поэтому они занимают свободные от серого вещества полости.
Ольга АДАГАМОВА
Журналист с 2014 года. Работала в информационных изданиях Внешнеэкономические связи, журнал «Что происходит», «ЮГ-новая общественная газета».
Ольга АДАГАМОВА
Для чего пауку такой большой мозг? По мнению экспертов, размер мозга маленького хищника связан со способностью плетения паутины. По-другому объяснить тот факт, что даже самому крохотному представителю семейства паукообразных удается воспроизводить технику и узор сплетаемой паутины. Причем, самые мелкие пауки в этом мастерстве не уступают более крупным собратьям.
Размер мозга и его расположение не могло не сказаться на местоположении и размерах других органов. Например, каждый взрослый представитель семейства прыгающих аргентинских пауков имеет смещенный из туловища в голову пищеварительный тракт. А у представителей-малышей этого семейства практически все тело заполнено мозгом, из-за чего пищеварительные органы почти не развиты. Оказывает ли это явление какое-то негативное влияние на здоровье юных особей установить не удалось.
Подпишитесь на RRNews.ru
Получайте самые интересные и свежие публикации на вашу почту
Кто дергает за ниточки
Как пауки удивляют биологов своим интеллектом
Недавно ученые из Унивеситета Саймона Фрезера в Канаде описали очередной пример удивительно сложного поведения пауков, который никак не вяжется с образом «примитивных» крохотных животных. Оказалось, самцы черных вдов умеют намеренно разрушать паутину самок, чтобы уменьшить число потенциальных соперников в брачный период. Подобно не слишком честным дельцам, срывающим рекламу конкурентов, они заматывают паутину самок в специальные коконы, чтобы феромоны, которые в ней содержатся, не могли распространяться по воздуху. Мы решили вспомнить другие подобные примеры сложного поведения, которые показывают, что пауки совсем не так просты, как принято о них думать.
Самцы западной черной вдовы, Latrodectus hesperus, в ходе ухаживания за самкой делают свертки из лоскутов ее паутины, которые затем оплетают своей собственной паутиной. Авторы статьи, опубликованной в Animal Behaviour, предположили, что это должно уменьшать количество феромонов самки, которые попадают в воздух из их сетей и могут привлечь соперников. Чтобы проверить это предположение, ученые взяли четыре различных вида паутины, сплетенные самками в клетках в лаборатории: частично свернутые самцами, частично срезанные ножницами, паутины с искусственно добавленными кусочками паутины самцов и нетронутые паутины. Со всех паутин удалили самок, а затем вынесли клетки с паутиной на побережье острова Ванкувер, где живут черные вдовы, чтобы узнать, как много самцов привлекут различные образцы.
Через шесть часов нетронутые паутины привлекли более 10 самцов черных вдов. Сети, частично свернутые другими самцами, оказались в три раза менее привлекательными. Интересно, однако, что сети, поврежденные ножницами, и сети с искусственно добавленной паутиной самцов привлекли такое же количестве самцов, что и нетронутые сети. То есть ни вырезание кусочков, ни добавление паутины самцов само по себе не влияло на привлекательность паутины. Как заключают ученые, для того, чтобы паутина стала менее привлекательной для соперников, нужны обе манипуляции: прицельное вырезание помеченных женскими феромонами участков паутины и оборачивание этих участков паутиной самцов, которая служит барьером для распространения феромонов самок. Авторы также предполагают, что какие-то соединения, содержащиеся в паутине самцов, могут изменять сигналы, испускаемые женскими феромонами.
Еще один пример коварства пауков — поведение самцов другого вида черных вдов, Lactrodectus hasselti. Самки этих австралийских пауков, по размерам заметно превосходящие самцов, требуют, чтобы перед спариванием за ними ухаживали не менее 100 минут. Если самец ленится, самка с высокой вероятностью убивает его (и съедает, конечно же). После достижения порога в 100 минут вероятность убийства сильно снижается. Впрочем, никаких гарантий это не дает: даже после 100-минутного ухаживания успешный самец в двух из трех случаев будет убит сразу после спаривания.
Коварство же заключается в том, что некоторые самцы умудряются спариться с самкой, не ухаживая за ней. В ходе длительных наблюдений ученые обнаружили, что самки черных вдов не отличают, спариваются ли они с тем же самцом, который за ними ухаживал, или с другим. Пользуясь этим, особо ленивые и хитрые пауки паразитируют на усилиях более трудолюбивых самцов, «просачиваясь» на их место после того, как те проведут полноценный ритуал ухаживания, и спариваясь с самкой (почти) без риска для жизни. В результате эволюционное преимущество получают не самые крупные или сильные самцы, а самые умные. Иными словами, отбор идет не по физическим характеристикам самцов, а по их «хитрости».
Пауки умеют обманывать не только своих женщин, но и хищников. Так, пауки-кругопряды Cyclosa ginnaga маскируются под птичий помет, сплетая в центре своей паутины плотную белую «кляксу», на которой и сидит сам серебристо-коричневый паук. Для человеческого глаза эта клякса с сидящим на ней пауком выглядит в точности как птичий помет. Тайваньские ученые решили удостовериться, что эта иллюзия действует и на тех, для кого она, собственно, и предназначена — хищных ос, которые охотятся на пауков-кругопрядов. Для этого они сравнили спектральные коэффициенты отражения тела паука, «кляксы» из паутины и настоящего птичьего помета. Выяснилось, что все эти коэффициенты находятся ниже порога распознавания цвета для хищных ос — то есть осы действительно не видят разницы между замаскированным пауком и птичьим пометом. Чтобы проверить этот результат экспериментально, авторы покрасили в черный цвет «кляксы», на которых сидели пауки. Это значительно увеличило число осиных атак на пауков — пауков же, сидевших на интактной паутине, осы по-прежнему игнорировали.
Пауки-кругопряды известны также тем, что мастерят из кусочков листьев, сухих насекомых и прочего мусора «чучела» самих себя — настоящие автопортреты с телом, ножками и всем прочим, что полагается иметь пауку. Эти чучела пауки помещают на паутину, чтобы отвлекать хищников, а сами прячутся неподалеку. Как и поддельный птичий помет, чучела имеют такие же спектральные характеристики, что и тело самого паука.
Еще дальше пошли амазонские пауки-кругопряды. Они научились создавать не просто чучела, а настоящих марионеток. Смастерив из мусора поддельного паука, они заставляют его шевелиться, дергая за ниточки паутины. В результате чучело не только выглядит как паук, но и двигается как паук — а хозяин марионетки (который, кстати, в несколько раз меньше своего автопортрета) в это время прячется за ней.
Все эти примеры, конечно, замечательны, однако ничего не говорят об «уме» пауков и их способности к обучению. Умеют ли пауки «думать» — то есть находить нестандартные выходы из нестандартных ситуаций и изменять свое поведение в зависимости от контекста? Или же их поведение основано только на шаблонных поведенческих реакциях — как и принято ожидать от «низших» животных с маленьким мозгом? Похоже, что пауки все-таки умнее, чем принято считать.
В эксперименте пауков принесли в лабораторию, где были воссозданы естественные для них условия обитания, и дали им время сплести паутину. После этого животных разделили на две группы, каждому члену в которых давали по одной мухе в день. Однако в одной группе муху всегда помещали в верхнюю и нижнюю секции паутины («вертикальная» группа), а в другой — в боковые секции («горизонтальная» группа).
Всего через несколько дней пауки из «вертикальной» группы стали чаще натягивать вертикальные нити, а пауки из «горизонтальной» группы — горизонтальные. Иными словами, пауки прогнозировали область появления мухи, направляя свое внимание именно на те секторы паутины, в которых, по их мнению, с наибольшей вероятностью она могла застрять. По мнению автора исследования, такое поведение может представлять собой зачатки селективного внимания. Того самого, которое позволяет нам выделять ключевые признаки интересующих нас объектов (образ искомого) и, например, замечать знакомое лицо в толпе — а также не замечать гориллу на видео с баскетболистами.
Другой эксперимент, доказывающий, что поведение пауков определяется не только шаблонными инстинктивными программами, показан в знаменитом фильме Феликса Соболева «Думают ли животные» (его обязательно стоит посмотреть целиком). В опыте, проведенном в лаборатории (но, к сожалению, не опубликованном в рецензируемом журнале), на тысячу паучьих паутин опустили тысячу нитей, частично разрушивших сети. 800 пауков просто покинули разрушенные паутины, но остальные пауки нашли выход из положения. 194 паука обгрызли паутину вокруг нити — так, что она свободно повисла, не касаясь сетей. Еще 6 пауков смотали ниточки и прочно приклеили их к потолку над паутиной. Можно ли объяснить это инстинктом? С трудом, ведь инстинкт должен быть одинаков для всех пауков — а «додумались» до чего-то только некоторые из них.
Как и полагается умным существам, пауки умеют учиться на чужих ошибках (и успехах). Это показал эксперимент, проведенный американскими учеными на самцах паука-волка. Паукам, принесенным из леса в лабораторию, показывали несколько видеозаписей, на которых другой самец исполнял ритуал ухаживания — танцевал, притопывая ножкой. Глядя на него, зрители тоже начинали ритуальный танец ухаживания — при том, что самки на видео не было. То есть пауки «предполагали» присутствие самки, глядя на танцующего самца. Кстати, видео, на котором паук просто гулял по лесу, а не танцевал, такой реакции не вызывало.
Однако любопытно здесь не это, а то, что самцы-зрители старательно копировали танец самца-актера. Сравнив характеристики танца — скорость и количество ударов ножкой — у актеров и зрителей, ученые обнаружили их строгую корреляцию. Более того, зрители пытались превзойти паука на видео, то есть топать ножкой быстрее и лучше.
Как отмечают авторы, такое копирование чужого поведения раньше было известно только у более «умных» позвоночных животных (например, у птиц и лягушек). И неудивительно, ведь копирование требует большой пластичности поведения, которое для беспозвоночных вообще-то нехарактерно. Любопытно, кстати, что более ранний эксперимент авторов, в котором использовались «наивные» пауки, выращенные в лаборатории и никогда до этого не видевшие ритуалов ухаживания, подобных результатов не дал. Это еще раз указывает на то, что поведение пауков может меняться в зависимости от опыта, а не просто определяется шаблонными поведенческими программами.
Пример еще более сложного вида обучения — реверсивное обучение, или переделка навыка. Проще говоря, переучивание. Суть его в том, что животное сначала учится ассоциировать условный стимул A (но не B) с безусловным стимулом C. Через какое-то время стимулы меняют местами: теперь со стимулом С связан не A, а B. Время, которое требуется животному для переучивания, используется учеными для оценки платичности поведения — то есть умения быстро реагировать на изменения условий.
Оказалось, что пауки способны и к такому виду обучения. Это показали немецкие исследователи на примере пауков-скакунов Marpissa muscosa. В пластиковые коробочки они помещали два кирпичика LEGO — желтый и синий. За одним из них была спрятана награда — капелька сладкой воды. Пауки, которых выпускали на противоположном конце коробочки, должны были научиться связывать с наградой либо цвет кирпичика (желтый или синий), либо его расположение (слева или справа). После того, как пауки успешно прошли обучение, исследователи приступили к тесту на переучивание: меняли местами либо цвет, либо расположение, либо и то и другое сразу.
Пауки смогли переучиться, причем на удивление быстро: многим хватило всего одной попытки, чтобы научиться ассоциировать награду с новым стимулом. Интересно, что испытуемые различались по способностям к обучению — например, при увеличении частоты тренировок одни пауки начинали чаще давать правильные ответы, а другие, наоборот, начинали чаще ошибаться. Различались пауки и по типу ключевого стимула, который они предпочитали ассоциировать с наградой: одним было проще «переучить» цвет, а другим — расположение кирпичика (хотя большинство все же предпочитало цвет).
Пауки-скакуны, описанные в последнем примере, вообще замечательны во многих отношениях. Хорошо развитая внутренняя гидравлическая система позволяет им удлинять конечности, меняя в них давление гемолимфы (аналога крови у членистоногих). Благодаря этому пауки-скакуны умеют (к ужасу арахнофобов) прыгать на расстояние, в несколько раз превышающее длину их тела. Также они, в отличие от других пауков, легко ползают по стеклу — благодаря крошечным клейким волоскам на каждой лапке.
Помимо всего этого скакуны обладают еще и уникальным зрением: они различают цвета лучше всех остальных пауков, а по остроте зрения превосходят не только всех членистоногих, но в некоторых аспектах и позвоночных, включая отдельных млекопитающих. Охотничье поведение пауков-скакунов тоже очень сложное и интересное. Как правило, они охотятся на манер кошки: затаиваются в ожидании добычи и нападают, когда она окажется на достаточно близком расстоянии. Однако, в отличие от многих других беспозвоночных с их стереотипным поведением, пауки-скакуны меняют технику охоты в зависимости от вида добычи: крупную добычу они атакуют только сзади, а мелкую — как придется, за быстро движущейся жертвой гонятся сами, а медленную поджидают в засаде.
Пожалуй, удивительнее всего в этом отношении австралийские пауки-скакуны. Во время охоты они передвигаются по веткам дерева, пока не заметят жертву — паука-кругопряда, который способен к самозащите и может быть довольно опасен. Заметив добычу, паук-скакун, вместо того чтобы направиться прямо к ней, останавливается, отползает в сторону и, изучив окрестности, находит подходящую точку над паутиной жертвы. Затем паук добирается до выбранной точки (причем часто для этого ему приходится залезть на другое дерево) — и уже оттуда, выпуская паутинку, спрыгивает на жертву и атакует ее с воздуха.
Такое поведение требует сложного взаимодействия между разными системами мозга, отвечающими за распознавание изображений, их категоризацию и планирование действий. Планирование, в свою очередь, требует большого объема рабочей памяти и, как предполагают ученые, включает составление «образа» выбранного маршрута задолго до начала движения по этому маршруту. Умение составлять такие образы пока было показано только для очень немногих животных — например, для приматов и врановых птиц.
Однако недавно американским ученым наконец-то удалось добраться до мозга паука-скакуна. Проделав крошечное отверстие (около 100 микронов), они вставили в него тончайшую вольфрамовую проволоку, с помощью которой смогли проанализировать электрофизиологическую активность нейронов.
Это отличная новость для нейробиологии, потому что мозг паука-скакуна имеет несколько очень удобных для исследований свойств. Во-первых, он позволяет отдельно изучать разные типы визуальных сигналов, закрывая по очереди глаза паука, которых у него целых восемь (а главное, у этих глаз разные функции: одни сканируют неподвижные объекты, а другие реагируют на движение). Во-вторых, мозг паука-скакуна небольшой и (наконец-то) легко доступный. А в третьих, этот мозг контролирует поразительно сложное для своего размера поведение. Исследования в этой области сегодня только начинаются, и в будущем паук-скакун наверняка расскажет нам многое о том, как работает мозг — в том числе и наш собственный.
Факты о пауках
Спасибо за интересные факты! Очень понравилась статья!
Еще один тревожный факт
Мужская смекалочка, или Достойный ответ «Чёрным Вдовам»
5 заблуждений о животных
1. У утиного кряканья нет эха
Как и у любого звука, у утиного кряканья есть эхо. Просто оно очень тихое, и человек часто не может его расслышать.
2. Опоссумы спят вниз головой, повиснув на хвостах
Хвост помогает опоссумам лазить по деревьям и брать предметы. Но взрослые особи этих зверьков слишком тяжелые, поэтому не могут спать, подолгу держась за ветку одним лишь хвостом.
3. Летучие мыши ничего не видят
Принято считать, что летучие мыши слепы, и именно поэтому они ориентируются на звук во время полета. Но это не так. Летучие мыши обладают зрением, но не могут похвастаться его остротой.
4. Человек может во сне проглотить паука
Человеческий рот, из которого извергаются потоки воздуха, а периодически доносится и храп, здорово пугает пауков. Поэтому заползать в него они не станут ни за какие коврижки.
Теперь фразу «глупый, как баран» можно считать комплиментом. Доказано, что бараны для животных достаточно умны. Они обучаемы, узнают лица людей, реагируют на свои имена, запоминают цвета и композиции.
13 интереснейших и удивительных пауков
1. Maratus volans
вид пауков-скакунов рода Maratus из подсемейства Euophryinae (Saitini). Один из пауков, чьи ярко окрашенные самцы «танцуют» перед самками. Особенностью этого вида являются также брачные танцы самцов. Но если самке не понравится представление, то она попросту догоняет и съедает танцора-жениха.
Во время опасности они выкапывают на песчаных склонах вертикальные норы глубиной 7-15 см и прячутся в них, закрывая вход в своё убежище жестким брюшком — словно крышечкой
«Циклосомии относятся к к паукам семейства трапдоры (в переводе с английского «trapdoor» означает «лазейка», «люк»). Все виды пауков этого семейства выкапывают себе норки и делают крышечку, которую удерживают лапами изнутри. Трапдоры считаются самыми древними пауками на земле.
3. Цветочный паук (Misumena vatia)
— вид пауков семейства Пауки-бокоходы (Thomisidae). Самцы длиной 4 мм, в то время как самки длиной до 10 мм.
Свою добычу паук подстерегает на цветках. Он может менять свою окраску в зависимости от окраски цветов. Эту способность имеют только половозрелые самки. Они управляют изменением пигментации тела своими органами зрения. Вид распространён от арктической до субтропической зон Голарктики от Ирландии и Португалии до Японии, а также от Аляски до южной границы США. За исключением Исландии вид обитает во всей Европе.
5. Argyrodes colubrinus
— вид аранеоморфных пауков из семейства пауков-тенётников (Theridiidae). Обитает в Австралии, в штатах Виктория, Новый Южный Уэльс и Квинсленд.
6. Рогатые пауки
(Gasteracantha) — род аранеоморфных пауков из семейства пауков-кругопрядов. Эти пауки могут достигать размеров до 3 см в диаметре
Часто ярко окрашенные колючие шарообразные пауки имеют широкое, твердое брюшко, которое может быть белым, оранжевым или желтым с красными отметинами. На брюшках самок есть по шесть красными или оранжевых шипиков, тогда как самец мельче и не имеет шипиков, и вместо этого у него четыре-пять коротких темных выступов.
Рогатые пауки, как правило, безвредны для человека.
7. Мирмекоморфия
(Ant mimicry, myrmecomorphy) — внешнее сходство с муравьями, один из видов мимикрии. Мимикрия муравьёв («муравьиная мимикрия») связана с агрессивностью и ядовитостью этих многочисленных общественных насекомых, что может защищать сходных с ними других членистоногих от поедания хищниками (птицами, осами). Мирмекоморфные организмы известны среди 9 отрядов членистоногих (Mantodea, Orthoptera, Phasmida, Hemiptera, Thysanoptera, Coleoptera, Diptera, Lepidoptera, Hymenoptera).. Он известен своим болезненным укусом, а также тем, что он производит два разных химических вещества, которые усиливают боль в укушенной ране.
8. Длиннорогий паук-кругопряд
Плетет паутину в виде идеального круга. Делает это ежедневно.
Для человека он не представляет серьезной опасности. Первым не нападает, а укусит только когда его побеспокоят. Длиннорогий паук-кругопряд обычно встречается в тропическом и субтропическом климате, таком как Центральная Америка, Ямайка, Куба, Доминика, Австралия и Филиппины.
Паутину только плетут самки,
Этот вид пауков живет недолго. Фактически, продолжительность жизни длится только до воспроизведения потомства, которое обычно происходит в конце весны и длится до начала лета.
После спаривания самка откладывает до 260 яиц в прочный кокон, сплетенный специально для них.
10. Скорпионохвостый паук
(Arachnura higginsi, — австралийский паук, принадлежащий к семейству пауков-кругопрядов (Araneidae), рода Arachnura (Арахнура).
Вид распространён на востоке Австралии и Тасмании. Встречается на окраинах лесов, в просеках, редколесье, садах.
Длина тела самцов составляет 2 мм, а самки — 16 мм. Окраска колеблется от кремового до коричневого цвета. Крошечный самец не обладает хвостом. Самки имеют хвост, похожий на хвост скорпиона, но не имеют на нём ядовитых желез.
Охотится на летающих насекомых. Во время размножения самка формирует по 6—8 яйцевых мешка из коричневого шелка. В каждый мешок откладывает по 50—60 яиц.
11. Чёрный эрезус, или чёрная толстоголовка (Eresus kollari)
— вид пауков из семейства Eresidae. Широко распространён в Палеарктическом регионе — от Испании до Центральной Азии и Новосибирской области. Занесён в Красную книгу Рязанской области в категории редких видов. Ведёт норный образ жизни, заселяя норы жуков, трещины и пустоты под камнями. Покидают укрытие только молодые особи на стадии расселения и половозрелые самцы при поиске. Рацион представлен преимущественно насекомыми, также охотятся на многоножек, сольпуг, скорпионов, пауков, мокриц, молодых ящериц. Остатки пищи выбрасывают из норки, либо помещают в специальный отнорок. В неволе способны переносить длительное голодание: половозрелые самцы в среднем около 150 дней, самки — около 185 дней. Укус эрезуса чёрного вызывает крайне неприятные ощущения. В момент укуса чувствуется резкая боль, затем быстро наступает онемение.
12. Phrynarachne ceylonica
— вид пауков рода Phrynarachne. Найдены были в Китае, Японии, Шри-Ланке и Тайване. Известно, что этот вид выделяет неприятный запах, который может помочь ему привлечь добычу и удержать хищников.
У этого вида один из самых лучших камуфляжей среди всех живых организмов: его тело покрыто каплями и бородавками, которые придают ему вид свежего птичьего помёта. Маскировка имеет двойную функцию. Она делает его довольно неаппетитной добычей для большинства хищников, особенно самих птиц.
