Cách những con nhện xây dựng mạng nhện

Khoa học Khám phá thiên nhiên Thế giới động vật

05/11
Lưu Nguyễn
Thế giới động vật
0
469

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra chính xác cách nhện xây dựng mạng bằng cách mô phỏng ban đêm và sử dụng trí tuệ nhân tạo để theo dõi và ghi lại mọi chuyển động của cả tám chân khi nhện hoạt động trong bóng tối.

Việc sử dụng thuật toán tạo ra mạng nhện mang lại sự hiểu biết mới về cách những sinh vật có bộ não chỉ bằng một phần rất nhỏ so với kích thước của con người có thể tạo ra những cấu trúc phức tạp và chính xác về mặt hình học như vậy.

Những con nhện dệt mạng trong bóng tối chỉ sử dụng xúc giác, là đề tài mê hoặc con người trong nhiều thế kỷ qua. Không phải tất cả các loài nhện đều xây dựng mạng nhện nhưng chúng nằm trong số một nhóm nhỏ các loài động vật nổi tiếng với những sáng tạo về kiến trúc, như chim xây tổ và cá nóc tạo ra những vòng tròn cát phức tạp khi giao phối.

Bước đầu tiên để hiểu cách bộ não tương đối nhỏ của những kiến trúc sư động vật này hỗ trợ các dự án xây dựng cấp cao của chúng, là ghi lại và phân tích một cách có hệ thống các hành vi và kỹ năng vận động liên quan, điều mà cho đến nay chưa bao giờ được thực hiện, chủ yếu là do những thách thức trong việc nắm bắt và ghi lại các hành động.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu một loại thợ dệt quả cầu có lỗ, một loài nhện có nguồn gốc từ miền Tây Hoa Kỳ. Để quan sát những con nhện dệt mạng nhện vào ban đêm, phòng thí nghiệm đã thiết kế một khu vực với camera hồng ngoại và đèn hồng ngoại. Với thiết lập đó, họ đã theo dõi và ghi lại sáu con nhện mỗi đêm khi chúng xây dựng mạng nhện. Họ đã theo dõi hàng triệu hành động của chân cá nhân bằng phần mềm thị giác máy được thiết kế đặc biệt để phát hiện chuyển động của chân tay.

Họ phát hiện ra rằng các hành vi dệt mạng nhện khá giống nhau ở các loài nhện, đến mức các nhà nghiên cứu có thể dự đoán phần mạng nhện đang hoạt động chỉ bằng cách nhìn thấy vị trí của chân. Và ngay cả khi cấu trúc cuối cùng có một chút khác biệt, các quy tắc mà chúng sử dụng để dệt mạng vẫn giống nhau. Điều này xác nhận các quy tắc được mã hóa trong não của chúng. Vậy những quy tắc đó được mã hóa như thế nào ở cấp độ tế bào thần kinh?

Công việc trong tương lai của phòng thí nghiệm bao gồm các thí nghiệm với các loại thuốc thay đổi tâm trí để xác định mạch nào trong não nhện chịu trách nhiệm cho các giai đoạn xây dựng mạng khác nhau.

Nhện là một loài vật có bộ não được xây dựng dựa trên những khối cơ bản giống như của con người chúng ta, và công trình này có thể cho chúng ta gợi ý để hiểu các hệ thống não lớn hơn, bao gồm cả con người.

Các tác giả chính bao gồm Nicholas Wilkerson, một cựu sinh viên đại học Hopkins và hiện là sinh viên tốt nghiệp tại Trường Cao đẳng Thú y Atlantic, và Jeremy Miller, một nghiên cứu sinh tại Johns Hopkins.