Скакунчики узнают в определенных объектах беспозвоночных животных, основываясь на особенностях их движений. К такому выводу пришли американские и немецкие зоологи, проведя ряд экспериментов с представителями вида Menemerus semilimbatus. Оказалось, что, если показать скакунчику видеозапись, на которой силуэт движущегося паука преобразован в набор точек, соответствующих его конечностям, он определит его как животное. Правда, нереалистично движущиеся наборы точек привлекли большее внимание подопытных особей. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала PLoS Biology.
В большинстве случаев животные, в том числе люди, с легкостью определяют, является ли тот или иной объект другим животным. Это позволяет им вовремя замечать сородичей, хищников или потенциальную добычу. Специалисты предполагают, что данный навык основан на распознавании движений. Дело в том, что по крайней мере у позвоночных части тела движутся друг относительно друга в соответствии с определенной схемой (например, расстояние между одними суставами при движении меняется, а между другими нет). Если перемещающийся объект соответствует ей, мозг считает его человеком или животным. Так, люди в экспериментах способны правильно распознавать на видеозаписи движущийся человеческий силуэт, который представлен всего одиннадцатью точками, соответствующими основным суставам. Похожие навыки характерны и для многих других позвоночных. Судя по тому, что их выявляют даже у молодых особей, они являются врожденными.
Тела членистоногих, покрытые жестким экзоскелетом, также перемещаются в соответствии с определенным шаблоном. Умение распознавать его было бы очень выгодным для беспозвоночных животных. Однако до сих пор оставалось неясным, способны ли они на это.
Разобраться в данном вопросе решила команда зоологов под руководством Массимо де Агро (Massimo De Agrò) из Гарвардского университета. Исследователи сосредоточили внимание на пауках-скакунчиках (Salticidae), в жизни которых зрение играет очень важную роль. У этих беспозвоночных восемь глаз, выполняющих разные функции. Пара так называемых первичных глаз, самых крупных и направленных вперед, обладает самым острым зрением, однако угол обзора у нее невелик: менее пяти градусов. Поэтому для постоянного мониторинга обстановки вокруг себя скакунчики используют три пары вторичных глаз, которые расположены по бокам головогруди. Когда в поле зрения этих глаз попадает движущийся объект, паук резко поворачивается к нему всем телом, чтобы получше рассмотреть первичными глазами. Это движение такое быстрое, что специалисты сравнивают его с саккадами — непроизвольными движениями глаз человека и многих других животных.
Из предыдущих исследований де Агро и его коллегам было известно, что скакунчики поворачиваются не на любое движение. Чтобы выяснить, какие критерии влияют на реакцию этих пауков, они взяли 60 скакунчиков Menemerus semilimbatus и провели с ними ряд экспериментов. Подопытных особей подвешивали над подвижной сферой так, чтобы их ноги прикасались к ней. Затем на мониторе компьютера им демонстрировали перемещающиеся объекты пяти типов. Движения каждого из них были основаны на видеозаписи движений другого скакунчика, Salticus scenicus. Для эксперимента силуэт паука с видео преобразовали в набор из множества движущихся точек, соответствующих его конечностям. Точки, из которых состояли объекты первого типа, сохранили те же траектории и взаимное расположение, что и на оригинальной записи. В объектах второго типа траектории точек сохранились, но изменилось их положение, а в объектах третьего типа точки двигались случайным образом. При создании объектов четвертого типа исследователи соединили точки в единый силуэт и добавили условное изображение тела паука, а пятый тип объектов представлял собой обычный эллипс.
Каждый скакунчик прошел по четыре испытания, в ходе которых ему одновременно демонстрировали по два движущихся объекта разного типа. Они появлялись с правого и левого края экрана, двигались с остановками в сторону центра, а затем встречались здесь и исчезали — причем на протяжении одного теста данная запись повторялась десять раз подряд (изначальное расположение объектов при этом меняли местами). Поскольку головогрудь пауков была зафиксирована, они не могли повернуться к заинтересовавшему их стимулу — однако вращали лапками сферу в определенном направлении. Это позволило де Арго и его соавторам зафиксировать, какие объекты вызывают у скакунчиков наибольший интерес.
Анализ собранных данных показал, что эллипсы интересуют скакунчиков сильнее, чем силуэты (p<0,0001), а объекты третьего типа (со случайно движущимися точками) — сильнее объектов второго типа (тех, у которых траектория точек сохранена) (p=0,0001). Кроме того, пауки чаще пытались повернуться к объектам третьего типа, чем к объектам первого типа (то есть повторяющим движения оригинала) (p<0,0006). Объекты первого и второго типа вызвали у подопытных особей примерно одинаковый интерес, что совпадает с результатами аналогичных тестов у позвоночных.
По мнению де Агро и его коллег, результаты исследования свидетельствуют, что скакунчики умеют различать объекты, движения которых напоминают других пауков, основываясь на схеме их движения. Правда, такие объекты вызывают у них меньший интерес, чем те, что движутся нереалистично. Такое предпочтение оказалось для авторов неожиданным: они предполагали, что пауки будут чаще поворачиваться к тем стимулам, что сильнее напоминают настоящих членистоногих. Возможно, скакунчики обрабатывают информацию об узнаваемо движущихся объектах с помощью отделов мозга, связанных со вторичными глазами, так что им необязательно смотреть на них первичными. А вот незнакомые стимулы так не распознать — и чтобы понять, что они собой представляют, пауки должны рассмотреть их повнимательнее с помощью крупных первичных глаз.
Таким образом, способность распознавать животных, основываясь на особенностях их движения, встречается не только у позвоночных, но и у по крайней мере некоторых беспозвоночных (по мнению де Агро и его коллег, помимо паукообразных, она также может быть характерна для насекомых и моллюсков). Возможно, данный навык был унаследован представителями этих групп от общего предка — хотя вероятнее, что он неоднократно и независимо возникал в процессе конвергентной эволюции.
Ранее мы рассказывали о том, как зоологи покрасили скакунчиков Habronattus pyrrithrix косметикой. Это позволило опровергнуть популярную идею, согласно которой контрастная расцветка самцов этого вида помогает им отпугивать хищников.
Сергей Коленов
Это новый результат исследования корабля «Мааган Михаэль Б»
На обломках корабля «Мааган Михаэль Б», затонувшего у берегов современного Израиля в VII–VIII веках нашей эры, исследователи обнаружили 20 остатков насекомых. Среди них оказались остатки жуков-вредителей, мух и тараканьи оотеки. По мнение ученых, на торговое судно они попали вместе с продовольствием, древесиной, а также из-за антисанитарии. Об этом сообщается в статье, опубликованной в Journal of Archaeological Science: Reports.