ARRIBA: La araña con cara de ogro Deinopis spinosa no solo tiene los ojos más grandes de cualquier araña, sino que también es una de las pocas que se sabe que puede oír a distancia.
JAY STAFSTROM, UNIVERSIDAD DE CORNELL
Si pudieras encontrar a la araña cara de ogro Deinopis spinosa durante el día, no verías mucho movimiento. Con el aspecto de una hoja muerta en una rama, no se mueve en absoluto, se esconde de los depredadores y espera silenciosamente el día. Pero durante la noche, se transforma en uno de los cazadores arácnidos más ágiles.
Sosteniendo una red estirada entre sus cuatro patas delanteras, salta al suelo para atrapar presas de insectos, haciendo uso de sus ojos hipersensibles de visión nocturna, el más grande de cualquier araña, con casi 5 mm de ancho juntos. Usando una maniobra diferente, ataca con su telaraña agarrada entre sus patas delanteras para atrapar mosquitos, polillas y moscas que pasan por encima de ella en un backbend rápido y atlético. Sin embargo, la forma en que detecta estas presas por encima de la cabeza ha sido un misterio durante mucho tiempo.
Un nuevo estudio publicado hoy (29 de octubre) en Current Biology demuestra que D. spinosa puede escuchar sonidos desde dos metros de distancia, lo que le permite atrapar presas sin depender de la visión. Los hallazgos colocan a la araña con cara de ogro en las filas de ciertas arañas saltadoras, arañas de telaraña y arañas de pesca, que anteriormente se ha demostrado que son capaces de «oír».»Los resultados del estudio se suman a la evidencia que ayuda a desacreditar un mito antiguo pero persistente de que las arañas, que no tienen oídos, solo pueden detectar vibraciones mecánicas, por ejemplo, a través de sus telarañas, y no el sonido aéreo. Los nuevos datos sobre D. spinosa confirma pistas anteriores de que las arañas pueden oír a través del mismo órgano que usan para detectar vibraciones mecánicas.
«Ha habido varias pistas y documentaciones reales de sensibilidad acústica en arañas a lo largo de los años, pero esta es interesante», comenta el neuroetólogo Andrew Mason de la Universidad de Toronto Scarborough, quien ha trabajado en uno de los laboratorios del coautor como postdoctorado, pero no participó en el estudio actual. «La pieza realmente nueva de ella está proporcionando evidencia de que la pata de araña puede funcionar como un transductor acústico y que puede ser mediada por el órgano sensorial que normalmente se asocia con la vibración del sustrato.»
El ecologista sensorial Jay Stafstrom, un postdoctorado en el laboratorio de neuroetólogo y bioacústico Ronald Hoy en la Universidad de Cornell, había aprendido en experimentos anteriores que D. spinosa usa la visión para sus maniobras de lanzamiento de redes y golpes hacia adelante, pero no para sus giros de flexión hacia atrás. Los individuos cuyos ojos estaban cegados temporalmente no podían atrapar insectos del suelo, pero aún podían atrapar presas del aire, lo que sugiere que «probablemente están usando algún otro sistema sensorial» para la maniobra hacia atrás, dice Stafstrom.
Stafstrom, Hoy y sus colegas se propusieron investigar si los arácnidos con cara de ogro eran capaces de captar señales acústicas producidas por el aleteo de presas de insectos. Utilizando técnicas desarrolladas por el neuroetólogo de laboratorio Gil Menda, el equipo insertó pequeños electrodos de tungsteno en los cerebros de arañas vivas en regiones que se cree que son importantes para procesar información sensorial, y por separado, en piernas separadas para detectar la actividad neuronal de los nervios periféricos. Para sorpresa del equipo, las neuronas tanto en el cerebro como en las piernas respondían a una amplia gama de frecuencias tonales, de 100 a 10.000 Hz, emitidas desde un altavoz a 2 metros de distancia. Ese rango va mucho más allá de las frecuencias de ritmo alar típicas de sus presas, que serían aproximadamente entre 150 y 750 Hz, hacia el rango de kilohercios, que incluiría los llamados de aves paseriformes, por ejemplo, que se han observado alimentándose alrededor de plantas de palma en las que viven las arañas con cara de ogro.
Los investigadores se preguntaron si el órgano metatarsiano, un instrumento situado en la articulación de la pierna más baja que detecta la vibración mecánica a través de movimientos en el exoesqueleto de la araña, podría desempeñar un papel en la detección del sonido. De hecho, otros experimentos en los que los investigadores restringieron experimentalmente el movimiento de las piernas separadas demostraron que el órgano desempeña un papel en la detección de un subconjunto de las frecuencias que detectan.
Esto sugiere que, al menos para algunas frecuencias, el órgano metatarsiano de las arañas con cara de ogro puede captar sonidos aéreos que se propagan a través del aire en ondas de presión que desvían las puntas de sus piernas, explica Stafstrom. «Incluso una cantidad tan pequeña de información, como las partículas de aire que se desvían de esta pierna, es suficiente para que las arañas escuchen funcionalmente», dice Stafstrom.
El equipo sospecha que los pelos sensibles de las piernas conocidos como trichobothria, que el equipo de Hoy ha demostrado anteriormente, permiten a los saltadores escuchar desde lejos, desempeñan un papel en la detección de frecuencias más bajas.
Los científicos siguieron con experimentos de comportamiento para probar si las arañas responderían a los sonidos. Y efectivamente, 13 de 25 arañas realizaron giros hacia atrás cuando escucharon frecuencias entre 150 y 750 Hz, como si un insecto las hubiera pasado zumbando. Stafstrom también voló a Florida para encontrar arañas en la naturaleza y repitió los experimentos con un altavoz Bluetooth—con resultados similares, dice.
Curiosamente, las arañas no reaccionaron de manera conductual a tonos de frecuencia más altos, a pesar de que los experimentos anteriores indicaron que sus neuronas centrales y periféricas responden a tonos tan altos como cinco octavas por encima de una A media.Tal vez las arañas tienen la capacidad de escuchar esas frecuencias no para cazar, sino para esconderse de los depredadores aviares, que tienden a producir sonidos de alta frecuencia.
Para Natasha Mhatre, bióloga sensorial de la Universidad Occidental de Canadá que no participó en el estudio, los hallazgos abordan un misterio de larga data. Algunas investigaciones previas en otras especies de arañas en las que los investigadores registraron las respuestas neuronales a las vibraciones experimentales de la pierna sugirieron que, de hecho, eran más sensibles a frecuencias superiores a 1,000 Hz que a frecuencias inferiores a esa. Esa observación era desconcertante porque la mayoría de las vibraciones que las arañas encuentran en su red estarían por debajo de los 1,000 Hz, dice Mhatre. «Durante mucho tiempo, realmente no sabíamos por qué las arañas eran más sensibles a las cosas que están por encima de los 1,000 hertz y no eran sensibles a las cosas en las que realmente están interesadas», dice.
Los resultados del equipo sugieren que las arañas con cara de ogro pueden ser sensibles a esas frecuencias más altas porque están escuchando sonidos aéreos, posiblemente para evitar a las aves. «Lo que este estudio muestra es que sí, algunos sonidos son suficientes . . . para generar una flexión de las articulaciones lo suficientemente grande como para producir una respuesta nerviosa y, por lo tanto, para que la araña la escuche», agrega Mhatre.
Tanto Mason como Mhatre dicen que sienten curiosidad por los mecanismos precisos involucrados, como qué pierna en la postura de caza «oye» el sonido, y si y cómo las telas de araña podrían desempeñar un papel auxiliar en la audición al modificar la sensibilidad de la araña a ciertos sonidos.
Para Mason, los hallazgos también plantean una pregunta filosófica sobre cómo las arañas perciben el mundo. Los científicos tienden a pensar en el sonido aéreo y la vibración del sustrato como dos entidades distintas. Pero para la araña, ¿son dos categorías diferentes de estímulo, o son parte de un reino continuo de información sensorial? «Puede ser que todo sea vibración, y el límite entre el aire y la red no es un límite real.»
Para una araña con un estilo de vida Jekyll-and-Hyde tan único, aún de día y acrobático por la noche, dice Stafstrom, no le sorprende que tengan un kit de herramientas sensorial avanzado. «Su comportamiento requiere un equipo sensorial realmente impresionante para poder sobrevivir y tener éxito como animal. Tratar de averiguar cómo lo están haciendo es una pregunta que intentaré responder durante muchos años.»
J. A. Stafstrom et al., «Las arañas de cara de ogro, lanzadoras de redes usan señales auditivas para detectar presas en el aire», Current Biology, doi: 10.1016 / j. cub.2020.09.048.