Пауки-волки используют боковые глаза для оценки расстояния
Для ориентации в пространстве животным необходима система позиционирования, определяющая взаимосвязь между текущим местоположением и целью; этот процесс называется одометрией. Пауки-волки (тарантулы) имеют четыре пары глаз. Исследование Автономного университета Мадрида показывает, что для определения пройденного расстояния они используют задние боковые и передние боковые глаза.
Вид пауков-волков Lycosa tarantula охотится из засады и живёт в норах глубиной около 20 см, вход в которые оформлен башенкой из веточек, листьев и мелких камней, скреплённых паутиной. Из этой башенки паук нападает на добычу, преследует её, а затем возвращается в нору с расстояний от 30 до 40 см.
L. tarantula использует для возвращения в нору путь по интегралу траектории. При таком механизме он не возвращается по тому же пути, а движется так, как если бы следовал по катетам прямоугольного треугольника, возвращаясь по гипотенузе.
В 1999 году исследовательская группа из Автономного университета Мадрида обнаружила, что эти животные используют поляризованный свет неба для определения своего положения относительно гнезда. В новом исследовании учёные расширили эти знания, проанализировав роль каждой пары глаз паука-волка в процессе измерения расстояния (одометрии).
«Чтобы рассчитать пройденное расстояние, животному нужен одометр, регистрирующий маршрут, его местоположение относительно точки назначения (норы) и «компас» для отслеживания направления движения», — пояснил Хоакин Ортега Эскобар, ведущий автор статьи в Journal of Experimental Biology о функции каждого глаза в этих процессах.
Средние глаза паука-волка измеряют угол поляризованного света, выполняя роль «компаса»; направление движения он определяет с помощью передних боковых глаз. Данное исследование показало, что именно передние боковые глаза — которые ранее не анализировались — и, в меньшей степени, задние боковые глаза, пауки-волки используют для измерения расстояния до своего гнезда.
Ориентация с закрытыми глазами
«Эти глаза смотрят на субстрат. Они направлены вниз, поэтому логично предположить, что они участвуют в измерении пройденного расстояния. В эксперименте мы закрывали эти глаза водорастворимой краской и наблюдали, что вместо того, чтобы пройти 30 см от гнезда (установленное нами начальное расстояние), они останавливались за 8,5 см до цели», — сообщил исследователь.
С закрытыми этими глазами и шестью активными остальными у пауков возникали проблемы с определением дистанции. «Когда мы открывали их, они могли идеально вернуться в свои норы. Им нужны передние боковые глаза для измерения расстояния», — отметил он.
В предыдущих работах с боковыми глазами других животных, например, пустынных муравьёв (Cataglyphis fortis), исследователи наблюдали, что особи, перемещающиеся по сетке из чёрных и белых полос (аналогичной использованной в исследовании пауков), с закрытой вентральной областью фасеточных глаз (той частью, что воспринимает сетку), не демонстрировали значимой разницы в пути возвращения в гнездо по сравнению с теми, у кого глаза были открыты.
«Ситуации с этими двумя животными аналогичны. В случае паука вентральное поле зрения воспринимает передний боковой глаз, а у муравья — вентральная область фасеточного глаза. У пауков простые глаза, как у нас, а не фасеточные», — пояснил Ортега Эскобар.
В ходе этого исследования учёные также заметили, что пауки-волки не двигают двумя передними ногами, когда их глаза закрыты. «Такое движение наблюдалось у другого вида, C. salei, в полной темноте. Движение было вызвано отсутствием света, а не тем, что глаза были закрыты, что не обязательно одно и то же. Мы не знаем, почему это происходит, когда закрыты задние срединные глаза или передние боковые глаза, но не задние боковые глаза», — сказал Ортега Эскобар.