Kuva: Luc Viatour / https://Lucnix.be

Hyppäävät hämähäkit jättiläisillä, kiiltävillä silmillään, staccato-liikkeillään ja tukevalla ruumiillaan ovat karismaattisimpia hämähäkkejä. Mutta kaikki tämä karisma ei voi poistaa vieraallisuuden tunnetta, jonka nämä hämähäkit antavat - ehkä väistämätön sivuvaikutus satojen miljoonien vuosien evoluutiosta, joka erottaa heidät ihmisistä.

Nyt uusi tutkimus ehdottaa, että nämä pienet otukset saattavat olla enemmän kuin meitä kuin luulisi. Tutkimus, julkaistuJournal of Zoology , löytyiettä varhaislapsuuden rikastuminen ja henkinen liikunta tekevät ihmeitä hyppäävän hämähäkin aivoista, laajentamalla korkeampien toimintojen toimintaan liittyviä aivojen alueita.





Ei ole mikään salaisuus, että selkärankaisten, kuten nisäkkäiden ja lintujen, aivot ovat 'muovisia', eli aivot voivat tehdä muutoksia itseään vastauksena ympäristötekijöihin, kuten sosiaalinen altistuminen lajin muille jäsenille, heidän fyysisen elinympäristönsä monimutkaisuus tai jopa - kuten ihmisillä - altistuminen krooninen stressi .

Suuriaivoisissa eläimissä, jotka osoittavat monimutkaisen käyttäytymisen ja vuorovaikutuksen ympäristön kanssa, ei ole niin yllättävää, että lapsuuden kokemukset voivat vaikuttaa heidän aivoihinsa. Mutta niveljalkaisten, kuten hyönteisten ja hämähäkkien, aivot näyttävät myös olevan muovisia vastauksena ympäristöönsä poikasina.



Marpissa muscosa, tutkimuksessa käytetty hyppähämähäkki.Kuva: Luc Viatour / https://Lucnix.be

On todisteita siitä, että hyönteisissä, hämähäkkeissä ja äyriäisissä monimutkaisempiin kognitiivisiin toimintoihin liittyvien aivojen alueiden - tiheiden hermokuitukeskusten, nimeltään 'neuropiilit' - tilavuuteen vaikuttavat ympäristöolosuhteet eläimen ollessa nuori. Pohjimmiltaan vauvabugit voivat saada pysyvän aivotehostuksen altistumalla älyllisesti vaativammalle ympäristölle.



On kuitenkin olemassa useita tapoja, joilla ympäristö verotetaan enemmän henkisesti, eikä ole selvää, mikä paine vaikuttaa tehokkaammin selkärangattomien aivoihin.Esimerkiksi, onko sosiaalisen vuorovaikutuksen navigoinnin vaikutus vaikuttavampi aivojen kokoon? Vai onko fyysisen ympäristön monimutkaisuudella merkitystä enemmän?

Tämän vastaamiseksi joukko saksalaisia ​​tutkijoita testasi, kuinka nämä erilaiset lapsuuden haastavat muodot muokkaivat lajin hyppähämähäkkien aivojaMarpissa muscosa.



Marpissa muscosa lehdellä. Kuva: Luc Viatour Wikimedia Commonsin kautta

Tutkimusryhmä tarttui aikuisiin naaraspuolisiin hämähäkkeihin maaseudulta ja kasvatti nuoriaan kolmessa eri ympäristössä. Jotkut hämähäkkimiehet kasvatettiin 'puutteellisissa' olosuhteissa, jotka koostuivat sijoittamisesta yksin muovilaatikkoon, jossa ei ollut muuta kuin pala pehmopaperia. Toinen hämähäkkisarja laitettiin fyysisesti 'rikastettuun' koteloon, jossa oli erilaisia ​​esineitä, kuten sammal, lehdet, kuori, legot, kirkkaanväriset johdot ja pullonkorkit. Nämä hämähäkit nostettiin myös yksin. Viimeinen hämähäkkisarja kasvatettiin yhdessä häkissä sisarustensa kanssa viidestä viidentoista hämähäkkiin.

Vertailun vuoksi tutkijat analysoivat myös villit aikuiset hämähäkit; näitä pidettiin yksinäisissä 'rikastetuissa' koteloissa muutaman kuukauden ajan, ennen kuin heidän aivonsa mitattiin.



Kun hämähäkit ovat täysi-ikäisiä, tutkijat skannasivat aivojaan röntgenmikrotomografialla - tai microCT: llä - joka on tapa käyttää suuritehoisia röntgensäteitä 3D-mallien rekonstruoimiseksi hyvin pienistä asioista (kuten hämähäkki-aivot), kaikki leikkaamatta näyte.

Kuva: Sarefo Wikimedia Commonsin kautta

Kaiken kaikkiaan fyysisesti rikastetuissa häkkeissä kasvatettujen hämähäkkien aivot olivat hiukan suuremmat kuin muut: 'Rikastetuilla' hämähäkeillä oli suurimmat aivot, 'ryhmän' hämähäkkeillä keskellä ja 'riistetyillä' hämähäkeillä alareunassa. Villisti pyydetyillä hämähäkeillä oli pienemmät aivot kuin millään laboratoriossa kasvatetulla hämähäkillä. Mutta nämä erot olivat kaikki melko pieniä.

Kun tutkijat keskittyivät kahteen neuropiliiniin, jotka liittyivät hämähäkin aivojen 'korkeamman asteen' prosesseihin - sieni- ja kaarirungot -, he löysivät mielenkiintoisia eroja. Sienirungon, jonka uskotaan olevan yhteydessä muistiin ja oppimiseen, ei todellakaan kasvanut 'rikastettujen' ja 'ryhmässä' kasvatettujen hämähäkkien joukossa verrattuna 'puutteisiin' hämähäkkeihin. Kuitenkin, perustuu muihin mehiläisten kanssa tehtyihin töihin , näyttää siltä, ​​että sienirunko pysyy samankokoisena, mutta vain tiheämmäksi. Joten jos hämähäkinsienten rungoissa tapahtui muutoksia, niitä ei ehkä voida havaita microCT-skannauksella.

Toisaalta hämähäkkien kasvatusympäristö vaikutti suuresti kaarevaan runkoon, jonka uskotaan liittyvän näköön, liikuntaohjaukseen ja aistitietojen saantiin ympäristöstä. Fyysisesti rikastettujen häkkien hämähäkit kasvoivat huomattavasti suuremmilla kaarevilla rungoilla kuin heidän riistetyt kollegansa.

Kuva: André Karwath Wikimedia Commonsin kautta

Joten, kyllä, näyttää siltä, ​​että Baby Einsteinin hämähäkkiversio lisää aivovoimaa - erityisesti kun on kyse visuaalisen tiedon hankkimisesta ja kääntämisestä fyysiseksi toiminnaksi, kuten hyppy ja kiipeily.

Vaikka villihämähäkkeillä oli teoriassa kaikkein vaativin ja vaikein lapsuus - ollessaan ulkona loputtomassa lehtien, oksien ja reunojen maisemassa - heidän aivonsa olivat pienimmät. Tutkijat ehdottavat kuitenkin, että tämä voi johtua siitä, että vankeudessa olevilla hämähäkeillä oli säännöllinen ravintotarjonta, mikä on melkein ennenkuulumatonta luonnossa. Todennäköisesti ei ole, että villihämähäkkeillä on kutistuneet aivot, mutta vankeudessa olevilla hämähäkkeillä, riippumatta ympäristöstä tai sosiaalisesta vuorovaikutustasosta, on ylimääräinen ruokaenergia aivojen kasvattamiseksi.

Nämä havainnot valaisevat eläimen älyllistä elämää ja kehitystarpeita, jotka aivan liian usein ajatellaan elintarvikekäyttöisiksi automaateiksi, mikä osoittaa meille, että jopa hämähäkkeillä on erittäin sopeutuva aivot, jotka tarvitsevat stimulaatiota menestyäkseen. Aivan kuten ihmisvauvat, hyppähämähäkit tarvitsevat tietyn aistinvaraisen stimulaation normaalien, terveiden aivojen kehittämiseksi.