Esta araña con cara de ogro puede oír a sus presas a través de sus patas
ARRIBA: La araña con cara de ogro Deinopis spinosa no solo tiene los ojos más grandes de todas las arañas, sino que es también uno de los pocos que se sabe que puede escuchar a distancia.JAY STAFSTROM, UNIVERSIDAD DE CORNELL
Si pudieras encontrar la araña con cara de ogro Deinopis spinosa durante el día , no verías mucho movimiento. Pareciendo una hoja muerta en una rama, no se mueve en absoluto, escondiéndose de los depredadores y esperando en silencio el día. Pero durante la noche, se transforma en uno de los cazadores de arácnidos más ágiles.
Sosteniendo una red estirada entre sus cuatro patas delanteras, salta al suelo para atrapar insectos, haciendo uso de su hipersensible , ojos de visión nocturnalos más grandes de cualquier araña, con casi 5 mm de ancho juntos. Usando una maniobra diferente, golpea con su red agarrada entre sus patas delanteras para atrapar mosquitos, polillas y moscas que pasan por encima de él en una rápida y atlética inclinación hacia atrás. Sin embargo, cómo detecta estas presas por encima de la cabeza ha sido durante mucho tiempo un misterio.
Un nuevo estudio publicado hoy (29 de octubre) en Current Biology demuestra que D. spinosa puede escuchar sonidos a 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 telaraña y arañas pescadoras, que previamente se ha demostrado que son capaces de oír. Los resultados de los estudios se suman a la evidencia que ayuda a desacreditar un mito antiguo pero persistente de que las arañas, que no tienen orejas, solo pueden detectar vibraciones mecánicas, por ejemplo, a través de sus redes, y no el sonido del aire. Los nuevos datos sobre D. spinosa confirman 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 la sensibilidad acústica en las arañas a lo largo de los años, pero esta [particularmente] interesante, comenta el neuroetólogo Andrew Mason de la Universidad de Toronto Scarborough, quien trabajó en uno de los laboratorios de los coautores como postdoctorado pero no participó en el estudio actual. La pieza realmente nueva proporciona evidencia de que la pata de la araña puede funcionar como un transductor acústico y que puede ser mediado por el órgano sensorial que normalmente está asociado con la vibración del sustrato.
Ecólogo sensorial Jay Stafstrom, un postdoctorado en El neuroetólogo y bioacústico Ronald Hoys en el laboratorio de la Universidad de Cornell, había aprendido en experimentos anteriores que D. spinosa utiliza la visión para sus maniobras de lanzar la red hacia adelante, pero no para sus giros hacia atrás. Las personas cuyos ojos quedaron temporalmente cegados no pudieron atrapar insectos en el suelo, pero aún pudieron atrapar presas en el aire, lo que sugiere que probablemente estén usando algún otro sistema sensorial para la maniobra hacia atrás, dice Stafstrom.
Deinopis spinosa utiliza su capacidad de oír desde lejos para atrapar presas en el aire con un rápido giro hacia atrás que se desarrolla en 60 milisegundos. Sam Whitehead
Stafstrom, Hoy y sus colegas se propusieron investigar si los arácnidos con cara de ogro eran capaces de captar las señales acústicas producidas por el aleteo de los insectos presa. Usando 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 la información sensorial y, por separado, en las piernas separadas para detectar la actividad neuronal de los nervios periféricos. Para sorpresa de los equipos, las neuronas tanto en el cerebro como en las piernas respondieron 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 típicas de aleteo de sus presas, que estarían aproximadamente entre 150 y 750 Hz, en el rango de kilohercios, que incluiría las llamadas de aves paseriformes, por ejemplo, que se han observado alimentándose alrededor de las plantas de palma en las que viven las arañas con cara de ogro. on.
Los investigadores se preguntaron si el órgano metatarsiano situado en la articulación inferior de la pierna que detecta vibraciones mecánicas a través de los movimientos del 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.
Eso sugiere que, al menos para algunas frecuencias, el El órgano metatarsiano de las arañas con cara de ogro puede captar sonidos en el aire que se propagan a través del aire en ondas de presión que desvían las puntas de sus patas, explica Stafstrom. Incluso una cantidad tan pequeña de información, como las partículas de aire que se desvían de esta pata, es suficiente para que las arañas escuchen funcionalmente, dice Stafstrom.
El equipo sospecha que los pelos sensibles de las piernas conocidos como tricobotria, que el equipo de Hoys tiene mostrado anteriormente permite a los saltadores escuchar desde lejos desempeñar 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 parlante Bluetooth con resultados similares, dice.
Curiosamente, las arañas no reaccionaron conductualmente a los tonos de mayor frecuencia, 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 un A medio. Quizás las arañas tienen la capacidad de escuchar esas frecuencias no para cazar, sino para esconderse de los depredadores aviares, que tienden a producir tonos altos. -sonidos de frecuencia.
Para Natasha Mhatre, bióloga sensorial de la Western University en 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 pata sugirieron que, de hecho, eran más sensibles a frecuencias superiores a 1000 Hz que a frecuencias inferiores. Esa observación fue desconcertante porque la mayoría de las vibraciones que encuentran las arañas en su red estarían por debajo de los 1000 Hz, dice Mhatre. Durante mucho tiempo, no sabíamos realmente por qué las arañas terrestres eran más sensibles a las cosas que están por encima de los 1000 hercios y no a las cosas que realmente les interesan, dice.
Los resultados del equipo sugieren que Las arañas con cara de ogro pueden ser sensibles a esas frecuencias más altas porque escuchan los sonidos del aire, posiblemente para evitar las aves. Lo que demuestra este estudio es que sí, algunos sonidos son suficientes. . . para generar una flexión articular 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 tienen curiosidad sobre los mecanismos precisos involucrados, como qué pata en la postura de caza escucha el sonido, y si y cómo las telas de araña podrían desempeñar un papel auxiliar en la audición al modificar la sensibilidad de las arañas 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 del aire 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 que el límite entre el aire y la red no sea un límite real.
Para una araña con un estilo de vida tan único como el de Jekyll y Hyde, aún día y noche acrobático por la noche, dice Stafstrom, no le sorprende que tengan un conjunto de herramientas sensoriales avanzadas. Su comportamiento requiere un equipo sensorial realmente impresionante para poder sobrevivir y tener éxito como animal. Tratar de descubrir cómo [exactamente] lo están haciendo es una pregunta que trataré de responder durante muchos años.
JA Stafstrom et al., Arañas con cara de ogro que lanzan redes usar señales auditivas para detectar presas en el aire, Biología actual, doi:10.1016/j.cub.2020.09.048.