研究: 巣を張るクモを追跡すると、詳細な「振り付け」が明らかになる

ジェニファー・ウエレット - 2021年11月12日午前1時59分（協定世界時）

オウィディウスの『変身物語』では、美しいタペストリーを織り、アテナに機織りコンテストを果敢に挑んだギリシャ神話の人物、アラクネの子孫と言われているオーブ織り手について語られています。 アテナは、アラクネの作品に何の欠陥も見つけられなかったこと、またタペストリーに神々が不気味な光で描かれていたことに腹を立て、シャトルで少女を殴りました。 アラクネが後悔して首を吊ったとき、アテナは同情してロープを蜘蛛の巣に、アラクネを蜘蛛に変えました。

これは、クモがどのように巣を張るかについての新しい研究に対する適切な文学的暗示であり、ジョンズ・ホプキンス大学の科学者たちが、ジャーナル「カレント・バイオロジー」に掲載された最近の論文でオウィディウスの物語に言及した理由は疑いない。 JHU チームは、暗視装置と AI を使用して、数匹のハクリングされたオーブウィーバーが巣を紡ぐときの動きをすべて記録しました。 この実験により、クモは人間に比べて非常に小さな脳を持っているにもかかわらず、エレガントで幾何学的に正確な構造を作成するために、「ウェブ構築のプレイブックまたはアルゴリズム」に相当する一連の共有動作に依存していることが明らかになった。

共著者でJHUの行動生物学者であるアンドリュー・ゴーダス氏は、息子と野鳥観察に出かけ、特に見事なクモの巣を見たときにこのプロジェクトに着手するきっかけになったと語った。 「『もし動物園に行ってチンパンジーがこれを作っているのを見たら、それは驚くべき印象的なチンパンジーだと思うだろう』と思いました」とゴーダス氏は語った。 「そうですね、クモの脳は非常に小さいので、これはさらに驚くべきことですが、この驚くべき行動がどのように起こるのかについて私たちがもっと知らないことに不満を感じていました。今では、これまでに行われたことのない、巣を構築するための全体的な振り付けを定義しました。これほど優れた解像度での動物の建築物としては。」

著者らによれば、クモの巣は、美的に印象的な自然の驚異であるだけでなく、クモの行動のさまざまな側面の一種の物理的記録を構成しているという。 ゴーダスと彼の同僚は、巣を構築するプロセスはクモの軌道と巣の形状の両方によって簡単に定義できるため、球体を編む行動を定量化できると考えました。

球体を編むクモにはさまざまな種が存在しますが、JHU チームは Uloborus diversus を研究対象とすることを選択しました。 チームが U. diversus を選んだのは、それが年間を通じて活発であり、また、都合よく小さいためです。 標本はカリフォルニア州ハーフムーンベイで収集され、キャンパス内の温室に保管されました。 そこでは、クモは週に一度ショウジョウバエを食べていました。 成体の雄が巣を作ることはめったにないため、成体の雌のクモのみを使用した。

実際の実験のために、チームは実験室にプレキシガラスのアリーナを設計し、ウェブの構築を促進するために端を紙でコーティングし、赤外線カメラと赤外線ライトを装備しました。 （U. diversus は夜行性のクモで、暗闇の中で水平方向の巣を張ることを好みます。）その後、研究者らは 6 匹のクモを競技場に移し、クモが巣を張る様子を毎晩平均 24 時間記録しました。

このアクティビティは通常、明確に定義された進行に従います。 スパイダーは、最終的な構造の一部ではないプロトウェブを構築する前に、空間を探索することから始めます。 アーティストが大まかな下絵を作成していると考えてください。 プロトウェブはかなり混乱しており、クモがプロトウェブを構築する際には、不規則な長い活動休止期間があり、インスピレーションを急ぐことはできないため、8 時間に及ぶこともあります。

「この巣の構築状態は、クモが周囲の構造的完全性を評価し、最終的な巣のアンカーポイントを見つける探索段階であると考えられています」と著者らは書いている。

次に、スパイダーはウェブの半径とフレームの構築に進みます。 「フレームの構築は、多くの場合、戻る前に外周にシルクを固定し、その後、以前の半径に沿って外側に歩き、ラインの終点でフレームのシルクを固定し、その後ハブに戻るという結果になります。」と著者らは述べています。書きました。