연구: 거미줄을 짜는 거미를 추적하면 상세한 "안무"가 드러납니다.

Jennifer Ouellette - 2021년 11월 12일 오전 1:59 UTC

Ovid의 Metamorphoses는 아름다운 태피스트리를 짜고 감히 아테나에게 직조 대회에 도전한 그리스 신화의 인물인 아라크네의 후손이라고 알려진 오브 직공에 대해 이야기합니다. 아라크네의 작품에서 결함을 찾을 수 없다는 점과 태피스트리가 신들을 달갑지 않은 빛으로 묘사했기 때문에 화가 난 아테나는 셔틀로 소녀를 때렸습니다. 아라크네가 후회하여 목을 매자 아테나는 불쌍히 여겨 밧줄을 거미줄로, 아라크네는 거미로 변하게 했습니다.

이것은 거미가 거미줄을 짜는 방법에 대한 새로운 연구에 대한 적절한 문학적 암시입니다. Johns Hopkins 대학의 과학자들이 Current Biology 저널에 발표된 최근 논문에서 Ovid의 이야기를 언급한 이유는 의심할 여지가 없습니다. JHU 팀은 야간 투시경과 AI를 사용하여 여러 개의 해킹된 오브 위버가 거미줄을 회전시킬 때의 모든 움직임을 기록했습니다. 실험에 따르면 거미는 인간에 비해 아주 작은 뇌를 가지고 있음에도 불구하고 우아하고 기하학적으로 정확한 구조를 만들기 위해 "웹 구축 플레이북 또는 알고리즘"에 해당하는 공유 동작 세트에 의존하는 것으로 나타났습니다.

JHU의 행동생물학자인 공동저자 Andrew Gordus는 아들과 함께 들새 관찰을 하다가 특히 멋진 거미줄을 본 동안 이 프로젝트를 수행하게 된 영감을 받았다고 말했습니다. Gordus는 "나는 동물원에 가서 침팬지가 이것을 만들고 있는 것을 본다면 그것이 놀랍고 인상적인 침팬지라고 생각할 것이라고 생각했다"고 말했다. "글쎄, 이것은 거미의 뇌가 너무 작기 때문에 더욱 놀랍습니다. 그리고 저는 이 놀라운 행동이 어떻게 일어나는지 더 이상 알지 못해 답답했습니다. 이제 우리는 지금까지 한 번도 해본 적이 없는 웹 구축을 위한 전체 안무를 정의했습니다. 이 결의안으로 모든 동물 건축에 대해."

저자에 따르면 거미줄은 미학적으로 놀라운 자연의 경이일 뿐만 아니라 거미 행동의 여러 측면에 대한 일종의 물리적 기록을 구성한다고 합니다. Gordus와 그의 동료들은 거미줄을 만드는 과정이 거미의 궤적과 거미줄의 기하학적 구조에 의해 쉽게 정의될 수 있기 때문에 구체 짜기 행동을 정량화할 수 있다고 생각했습니다.

구체를 짜는 거미에는 다양한 종이 있지만 JHU 팀은 Uloborus diverus를 대상으로 작업하기로 결정했습니다. 팀은 일년 내내 활동적이며 크기도 작기 때문에 U. Diversus를 선택했습니다. 표본은 캘리포니아주 하프문베이에서 수집되어 캠퍼스 내 온실에 보관되었습니다. 그곳에서 거미들은 일주일에 한 번씩 초파리를 잡아먹었습니다. 다 자란 수컷 거미는 거미줄을 거의 만들지 않기 때문에 다 자란 암컷 거미만 사용했습니다.

실제 실험을 위해 팀은 실험실에 플렉시글라스 경기장을 설계하고 가장자리를 종이로 코팅하여 웹 구축을 촉진하고 적외선 카메라와 적외선 조명을 장착했습니다. (U. diverus는 야행성 거미로 어둠 속에서 수평 거미줄을 만드는 것을 선호합니다.) 그런 다음 연구자들은 거미 6마리를 경기장으로 옮기고 매일 밤 평균 24시간 동안 거미줄을 엮는 모습을 기록했습니다.

이 활동은 일반적으로 잘 정의된 진행을 따랐습니다. 거미는 최종 구조의 일부가 아닌 프로토웹을 구축하기 전에 공간을 탐색하는 것부터 시작합니다. 대략적인 예비 스케치를 만드는 예술가를 생각해 보십시오. 프로토웹은 상당히 무질서하며, 프로토웹을 구축하는 동안 거미의 활동은 불규칙하고 길고 불규칙한 일시 중지가 있습니다. 때로는 영감을 서두르지 못하기 때문에 최대 8시간까지 걸립니다.

"이 거미줄 형성 상태는 거미가 주변 환경의 구조적 완전성을 평가하고 최종 거미줄의 앵커 포인트를 찾는 탐색 단계인 것으로 생각됩니다."라고 저자는 썼습니다.

다음으로, 스파이더는 웹의 반경과 프레임을 구성하는 작업으로 이동합니다. "프레임의 구성은 반환 전에 주변에 실크를 고정한 다음 이전 반경을 따라 바깥쪽으로 걸어가서 라인 끝에 프레임 실크를 고정한 다음 허브로 돌아가는 결과인 경우가 많습니다." 썼다.