Co gogle VR mają wspólnego z pająkami?

Nowoczesne technologie – m.in. animacje komputerowe i gogle VR – przyspieszają badania nad zachowaniem pająków. Wiedza na temat zachowań tej grupy zwierząt może nam wiele powiedzieć także o człowieku – zaznaczył prof. UŁ Maciej Bartos z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego.

Dotychczas opisano 52 tysiące gatunków pająków. Mimo że jest to jedna z największych i najbardziej różnorodnych grup zwierząt, jest ona jednocześnie dość słabo poznana. Na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska UŁ trwają badania dotyczące strategii łowieckich pająków skaczących.

„To najbardziej różnorodna i najciekawsza rodzina pająków. Są to pająki aktywnie polujące, co oznacza, że nie budują sieci, tylko polują aktywnie, podchodząc i skacząc na ofiarę – nawet z odległości kilkudziesięciu centymetrów. Co ciekawe, w zależności od rodzaju ofiary, pająki wybierają różne taktyki polowania. My zajmujemy się badaniem tego, na jakiej podstawie podejmują swoje decyzje” – wyjaśnił prof. Bartos z Katedry Badania Różnorodności Biologicznej, Dydaktyki i Bioedukacji.

>>> Miejsce Słowa nagrało kolejną Ewangelię w wirtualnej rzeczywistości [+GALERIA]

Biolog zwrócił uwagę, że inna taktyka łowiecka sprawdza się w przypadku powolnych gąsienic, a inna w przypadku szybkich i zwinnych much. „Niesamowite jest to, jak te pająki są w stanie zidentyfikować różne kategorie ofiar i to często z dużej odległości. Pająki skaczące to doskonały model badawczy, ponieważ proces polowania bywa dość długi i składa się z wielu etapów” – zaznaczył.

Ważna rolę odgrywają w nim wyróżniające ten gatunek oczy o bardzo dużej rozdzielczości, która pozwala zidentyfikować bardzo drobne szczegóły. Skakuny widzą tylko nieco gorzej niż ludzie, a lepiej niż koty czy większość ptaków.

„I mowa tu tylko o głównej parze oczu, a trzeba pamiętać, że pająki mają ich aż cztery pary i każda pełni inną funkcję. To bardzo ciekawy modułowy system, który pozwala mieć ogląd bliski 360 stopni, a jednocześnie poradzić sobie z nadmiarem informacji. Bo trzeba pamiętać, że pająki mają niewielkie mózgi” – dodał naukowiec.

Mózg tych pająków ma około pół mln neuronów, czyli 170 tys. razy mniej niż człowiek. Badania prowadzone na łódzkiej uczelni wykazały jednak, że mimo niewielkich mózgów, te zwierzęta potrafią podejmować bardzo skomplikowane decyzje.

„U ssaków naczelnych znana jest zdolność tworzenia map mentalnych, to znaczy, że nie mogąc dojść bezpośrednio do jakiegoś punktu, który widzą, mogą zaplanować alternatywną trasę i trafić do niego, nawet tracąc go na jakiś czas z oczu. To bardzo unikalna umiejętność, którą posiadają tylko najlepiej rozwinięte ssaki” – wyjaśnił prof. Bartos.

W ostatnich latach badania w tej dziedzinie znacznie przyspieszyły, ze względu na rozwój technologii. „Za pomocą programów graficznych tworzymy animacje – projektujemy obiekt-ofiarę oraz jej otoczenie i wyświetlamy pająkowi na maleńkim ekranie. Manipulując tymi obiektami, możemy obserwować, jak pająk zinterpretował rodzaj ofiary, jaką strategię polowania wybrał i jakie czynniki miały wpływ na podjęcie decyzji” – tłumaczył.

Z kolei włoscy naukowcy, z którymi współpracuje Uniwersytet Łódzki prowadzą podobne badania, ale z użyciem sprzętu opartego na działaniu podobnym do gogli VR.

„Pająka umieszcza się na kulce zawieszonej w strumieniu powietrza i wyświetla się różne obiekty na ekranach umieszonych wokół niego. Ruchy kulki i pająka są rejestrowane przez odpowiednio szybką kamerę i na tej podstawie można obserwować, jak pająk reaguje na wyświetlane mu obrazy. W ten sposób można stworzyć iluzję rzeczywistości. Ta technologia będzie już wkrótce wykorzystywana także w UŁ” – dodał badacz.

Czemu mają służyć badania pająków? „To, jak my, ludzie, postrzegamy świat, ma związek z tym, jak robili to nasi przodkowie. Mamy wspólne mechanizmy identyfikacji obiektów. Najlepiej badać je na prostych organizmach, takich jak na przykład pająki, szczególnie jeśli interesują nas zachowania wrodzone – nie wszystko da się zbadać na ludziach. Dzięki tego typu badaniom, możemy się wiele dowiedzieć o mechanizmach działania zwierząt, ale także ludzi” – wyjaśnił prof. Bartos.

Co ciekawe, niektóre z tych mechanizmów są już wykorzystywane w technologii. Skakuny mają bowiem na tyle unikalną zdolność mierzenia odległości, że tym mechanizmem można się posłużyć tworząc nowoczesne kamery.

„Amerykańscy naukowcy, którzy prowadzili badania nad wzrokiem pająków, dziś pracują dla Apple i biorą udział w budowie aparatów do smartfonów. Badając wzrok pająków można dosłownie zajrzeć im w oczy i widzieć, na co patrzą, a to z kolei mechanizm wykorzystywany w reklamie. Identyfikacja obiektów w przestrzeni, którą badamy analizując zachowanie pająków skaczących, może być wykorzystywana w wielu dziedzinach życia” – podsumował biolog.

Zobacz także