Las arañas tejedoras, que construyen sus telas a ciegas guiándose únicamente por el tacto, han fascinado a los seres humanos durante siglos.
En un estudio reciente, los investigadores observaron a una araña tejedora de orbe durante su trabajo nocturno de construcción de telas.
Vigilaron cómo construían sus telas mediante el seguimiento, con un programa de visión artificial basado en IA diseñado específicamente para detectar el movimiento de las extremidades, de millones de movimientos individuales de las patas.
Los investigadores han descubierto con precisión cómo tejen sus telas las arañas, utilizando visión nocturna e inteligencia artificial para rastrear y registrar cada movimiento de las ocho patas mientras las arañas trabajaban en la oscuridad.
La creación de una guía o un algoritmo para construir telas aporta nuevos conocimientos sobre cómo criaturas cuyos cerebros son una fracción del tamaño del cerebro humano pueden crear estructuras de tanta elegancia, complejidad y precisión geométrica.
«Hemos definido toda la coreografía de la construcción de telas...»
«Me interesé por primera vez en este tema cuando estaba observando aves con mi hijo. Después de ver una tela espectacular, pensé: “Si fueras al zoológico y vieras a un chimpancé construyéndola, pensarías que es un chimpancé asombroso e impresionante”. Pues esto es aún más asombroso, porque el cerebro de una araña es diminuto, y me frustraba que no supiéramos más sobre cómo se produce este comportamiento extraordinario», afirma el autor principal, Andrew Gordus, biólogo del comportamiento de la Universidad Johns Hopkins.
«Ahora hemos definido toda la coreografía de la construcción de telas, algo que nunca se había hecho con una resolución tan detallada para la arquitectura de ningún animal».
Las arañas tejedoras, que construyen sus telas a ciegas guiándose únicamente por el tacto, han fascinado a los seres humanos durante siglos. No todas las arañas tejen telas, pero las que lo hacen forman parte de un grupo de especies animales conocidas por sus creaciones arquitectónicas, como las aves que construyen nidos y los peces globo que, durante el apareamiento, crean elaborados círculos de arena.
El primer paso para entender cómo los cerebros relativamente pequeños de estos arquitectos animales les permiten llevar a cabo proyectos de construcción de alto nivel consiste en documentar y analizar sistemáticamente los comportamientos y las habilidades motoras implicados; hasta ahora no se había hecho, principalmente por las dificultades para captar y registrar las acciones, afirma Gordus.
Para el estudio actual, publicado en Current Biology, Gordus y su equipo estudiaron una araña tejedora de orbe, una especie originaria del oeste de Estados Unidos, tan pequeña que puede posarse cómodamente en la yema de un dedo.
Para observar a las arañas mientras construían sus telas de noche, el laboratorio diseñó un recinto con cámaras y luces infrarrojas. Con ese dispositivo, cada noche observaron y grabaron a seis arañas mientras construían sus telas. Rastrearon millones de movimientos individuales de las patas mediante un programa de visión artificial diseñado específicamente para detectar el movimiento de las extremidades.
«Aunque grabes un video, hay muchísimas patas que seguir durante mucho tiempo y en muchos individuos», afirma el autor principal, Abel Corver, estudiante de posgrado que estudia la construcción de telas y la neurofisiología.
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«Es demasiado laborioso revisar cada fotograma y marcar a mano los puntos de las patas, así que entrenamos un programa de visión artificial para detectar la postura de la araña fotograma a fotograma y poder documentar todo lo que hacen sus patas para construir una tela entera».
Descubrieron que los comportamientos de construcción de telas son muy similares entre las arañas, hasta el punto de que los investigadores pudieron predecir qué parte de la tela estaba construyendo una araña con solo observar la posición de una pata.
«Aunque la estructura final sea un poco diferente, las reglas que utilizan para construir la tela son las mismas», afirma Gordus. «Todas utilizan las mismas reglas, lo que confirma que estas están codificadas en sus cerebros. Ahora queremos saber cómo se codifican esas reglas a nivel neuronal».
Entre los próximos trabajos del laboratorio se incluyen experimentos con drogas que alteran la mente para determinar qué circuitos del cerebro de la araña son responsables de las distintas etapas de construcción de la tela.
«La araña es fascinante», afirma Corver, «porque aquí tenemos un animal cuyo cerebro se basa en los mismos elementos fundamentales que el nuestro, y este trabajo podría darnos pistas para entender sistemas cerebrales más grandes, incluidos los de los seres humanos. Y eso me parece muy emocionante».
Entre los demás coautores hay investigadores del Atlantic Veterinary College y de Johns Hopkins. El trabajo contó con el apoyo de la National Science Foundation y los National Institutes of Health.
