fent: az ogre-arcú pók Deinopis spinosa nemcsak a pókok legnagyobb szemével rendelkezik, hanem egyike azon keveseknek, akik távolról is képesek hallani.
JAY STAFSTROM, CORNELL Egyetem
ha nappal meg tudná találni az ogre-arcú deinopis spinosa pókot, nem látna sok mozgást. Úgy néz ki, mint egy halott levél egy ágon, egyáltalán nem mozog, elrejtőzik a ragadozók elől, és csendben várja a napot. De az éjszaka folyamán átalakul az egyik legmozgékonyabb pókvadászgá.
a négy mellső lába között kifeszített hálót tartva a földre rugózik, hogy csapdába ejtse a rovarok zsákmányát, kihasználva túlérzékeny, éjjellátó szemét-a pókok közül a legnagyobb, közel 5 mm átmérőjű. Egy másik manővert használva, a mellső lábai közé szorított hálójával támad, hogy elkapja a szúnyogokat, a lepkéket és a legyeket, amelyek gyors, sportos, hátsó kanyarban haladnak felette. Mégis, hogyan érzékeli ezeket a zsákmányt a feje fölött, már régóta rejtély.
egy új tanulmány, amelyet ma (október 29-én) tettek közzé a Current Biology-ban, azt mutatja, hogy a D. spinosa két méterről hallja a hangokat, ami lehetővé teszi, hogy a látásra támaszkodva elkapja a zsákmányt. Az eredmények az ogre-arcú pókot bizonyos ugrópókok sorába helyezik, csutka-pókok, és horgászpókok, amelyekről korábban kimutatták, hogy képesek “hallani.”A tanulmány eredményei további bizonyítékokkal egészítik ki azt a régi, mégis kitartó mítoszt, miszerint a fül nélküli pókok csak a hálójukon keresztül képesek érzékelni a mechanikai rezgéseket, a levegőben lévő hangokat nem. Az új adatok D. a spinosa megerősíti azokat a korábbi nyomokat, amelyeket a pókok ugyanazon a szerven keresztül hallhatnak, amelyet a mechanikai rezgés észlelésére használnak.
“az évek során számos utalás és tényleges dokumentáció volt a pókok akusztikai érzékenységéről, de ez érdekes” – jegyzi meg Andrew Mason, a Torontói Scarborough Egyetem neuroetológusa, aki posztdoktorként dolgozott a társszerző egyik laboratóriumában, de nem vett részt a jelenlegi tanulmányban. “Az igazán új darab bizonyíték arra, hogy a pók lába akusztikus jelátalakítóként működhet, és ezt az érzékszerv közvetítheti, amely általában a szubsztrát rezgéséhez kapcsolódik.”
Jay Stafstrom szenzoros ökológus, Ronald Hoy Neuroetológus és bioakusztikus laboratóriumának posztdoktora a Cornell Egyetemen megtanulta a korábbi kísérletekben, hogy a D. spinosa a látást használja az előremenő, háló-öntési manőverekhez, de nem a hátsó hajlító csavarásokhoz. Azok az egyének, akiknek a szeme átmenetileg megvakult, nem tudták elkapni a rovarokat a földről, de még mindig elkaphatták a zsákmányt a levegőből, ami arra utal, hogy “valószínűleg más érzékszervi rendszert használnak” a visszafelé irányuló manőverhez, mondja Stafstrom.
Stafstrom, Hoy és munkatársai azt vizsgálták, hogy az ogre-arcú pókok képesek-e érzékelni a rovarok zsákmányának csapkodása által keltett akusztikus jeleket. A laboratóriumi neuroetológus, Gil Menda által kifejlesztett technikák alkalmazásával a csapat apró volfrámelektródákat helyezett az élő pókok agyába olyan régiókban, amelyekről úgy gondolták, hogy fontosak az érzékszervi információk feldolgozásához, külön-külön pedig különálló lábakba, hogy észleljék a perifériás idegek idegi aktivitását. A csapat meglepetésére mind az agyban, mind a lábakban lévő neuronok reagáltak a tonális frekvenciák széles skálájára—100-10 000 Hz—re -, amelyet egy 2 méterre lévő hangszóró bocsát ki. Ez a tartomány jóval meghaladja a zsákmányuk tipikus szárnyas frekvenciáit—ami nagyjából 150 és 750 Hz között lenne-a kilohertz tartományba, amely magában foglalja például a Járókelő madarak hívásait, amelyeket megfigyeltek a pálmanövények körül, amelyeken ogre-arcú pókok élnek.
a kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy a metatarsalis szerv—a legalsó lábízületben elhelyezkedő eszköz, amely a pók exoskeletonjának mozgása révén érzékeli a mechanikai rezgést—szerepet játszhat-e a hang észlelésében. Valójában további kísérletek, amelyekben a kutatók kísérletileg korlátozták a leválasztott lábak mozgását, kimutatták, hogy a szerv szerepet játszik az általuk észlelt frekvenciák egy részének kimutatásában.
ez azt sugallja, hogy legalább bizonyos frekvenciák esetében az ogre-arcú pókok metatarsalis szerve képes felvenni a levegőben lévő hangokat, amelyek nyomáshullámokban terjednek a levegőben, amelyek eltérítik a lábuk hegyét-magyarázza Stafstrom. “Még egy ilyen kis mennyiségű információ is, mint például a levegő részecskék, amelyek ténylegesen elhajlanak erről a lábról, elég ahhoz, hogy a pókok funkcionálisan hallják” – mondja Stafstrom.
a csapat azt gyanítja, hogy a trichobothria néven ismert érzékeny lábszőrök—amelyekről Hoy csapata korábban kimutatta, hogy lehetővé teszik az ugráló siderek messziről történő hallását—szerepet játszanak az alacsonyabb frekvenciák észlelésében.
a tudósok viselkedési kísérletekkel követték, hogy teszteljék, hogy a pókok reagálnak-e a hangokra. 13 pók a 25-ből 150 és 750 Hz közötti frekvenciát hallott, mintha egy rovar süvített volna el mellettük. Stafstrom Floridába is repült, hogy pókokat találjon a vadonban, és megismételte a kísérleteket egy Bluetooth hangszóróval—hasonló eredményekkel, mondja.
érdekes módon a pókok nem reagáltak viselkedésileg a magasabb frekvenciájú hangokra, annak ellenére, hogy a korábbi kísérletek azt mutatták, hogy központi és perifériás neuronjaik reagálnak a középső a feletti öt oktáv feletti hangokra.
Natasha Mhatre, a kanadai Nyugati Egyetem szenzoros biológusának, aki nem vett részt a tanulmányban, az eredmények egy régóta fennálló rejtélyre vonatkoznak. Néhány korábbi kutatás más pókfajokban, amelyekben a kutatók rögzítették a láb kísérleti rezgéseire adott idegi válaszokat, azt sugallta, hogy valójában érzékenyebbek az 1000 Hz-nél nagyobb frekvenciákra, mint az alatti frekvenciákra. Ez a megfigyelés rejtélyes volt, mert a pókok által az interneten tapasztalt rezgések többsége 1000 Hz alatt lenne, mondja Mhatre. “A leghosszabb ideig nem igazán tudtuk, hogy a földön a pókok miért érzékenyebbek az 1000 hertz feletti dolgokra, és nem érzékenyek azokra a dolgokra, amelyek valójában érdeklik őket” – mondja.
a csapat eredményei azt sugallják, hogy az ogre-arcú pókok érzékenyek lehetnek ezekre a magasabb frekvenciákra, mert a levegőben lévő hangokat hallgatják, valószínűleg a madarak elkerülése érdekében. “Ez a tanulmány azt mutatja, hogy igen, néhány hang elegendő . . . ahhoz, hogy az ízületi hajlítás elég nagy legyen ahhoz, hogy valóban ideges reakciót váltson ki, ezért a pók hallja” – teszi hozzá Mhatre.
Mason és Mhatre is azt mondják, hogy kíváncsiak a pontos mechanizmusokra, például arra, hogy a vadászpóz melyik lába “hallja” a hangot, és hogy a pókhálók kiegészítő szerepet játszhatnak-e a hallásban azáltal, hogy módosítják a pók érzékenységét bizonyos hangokra.
Mason számára az eredmények filozófiai kérdést vetnek fel arról is, hogy a pókok hogyan érzékelik a világot. A tudósok hajlamosak arra gondolni, hogy a levegőben lévő hang és a szubsztrát rezgése két különálló entitás. De a pók számára az inger két különböző kategóriája, vagy az érzékszervi információk folyamatos birodalmának részei? “Lehet, hogy ez csak rezgés, és a levegő és a háló közötti határ egyszerűen nem egy igazi határ.”
egy ilyen egyedi Jekyll-and-Hyde életmóddal rendelkező pók számára, még nappal és akrobatikus éjszaka is, Stafstrom szerint nem meglepő, hogy fejlett érzékszervi eszköztáruk van. “A viselkedésük valóban lenyűgöző szenzoros eszközöket igényel, hogy képesek legyenek túlélni és állatként sikeresek legyenek. Megpróbálni kitalálni, hogyan csinálják ezt a kérdést, amelyet sok éven át megpróbálok megválaszolni.”
J. A. Stafstrom et al., “Ogre arcú, hálóvető pókok hallási jeleket használnak a levegőben lévő Zsákmány kimutatására” Current Biology, doi:10.1016/j.kölyök.2020.09.048.