Τεχνητή νοημοσύνη αποκαλύπτει τα μυστικά των ιστών των αραχνών στο σκοτάδι (BINTEO)

Οι αράχνες μπορεί να τρομάζουν αρκετούς, είναι γεγονός όμως πως είναι οι καλύτεροι “αρχιτέκτονες” της φύσης, υφαίνοντας εντυπωσιακούς ιστούς με τεράστια πολυπλοκότητα και γεωμετρική ακρίβεια. Μία ομάδα ερευνητών του Johns Hopkins University, θέλησε να κατανοήσει πώς οι αράχνες με τόσο μικροσκοπικό εγκέφαλο είναι ικανές για τέτοιες περίτεχνες κατασκευές και χρησιμοποίησαν τεχνητή νοημοσύνη για να καταγράψουν στο σκοτάδι κάθε θέση και κίνηση και των οκτώ ποδιών τους κατά τη διάρκεια κατασκευής ενός ιστού.

Ο αλγόριθμος που προέκυψε προσφέρει μία νέα κατανόηση των αραχνών.

Όταν είδα έναν εντυπωσιακό ιστό με το γιο μου, σκέφτηκα πως αν πήγαινα σε ένα ζωολογικό κήπο και έβλεπα ένα χιμπαντζή να το φτιάχνει αυτό, θα έλεγα ότι είναι ένας εκπληκτικός και εντυπωσιακός χιμπαντζής. Αυτό είναι ακόμα πιο εντυπωσιακό επειδή οι εγκέφαλοι των αραχνών είναι τόσο μικροσκοπικοί και νευρίαζα που δεν ξέραμε περισσότερα για το πώς προκύπτει αυτή η εκπληκτική διεργασία. Τώρα, ορίσαμε ολόκληρη τη χορογραφία της ύφανσης ιστών, κάτι που δεν έχει γίνει ξανά για καμία κατασκευή ζώων σε τέτοια ανάλυση. – Andrew Gordus, βιολόγος του John Hopkins University

Οι επιστήμονες παρακολούθησαν έξι αράχνες χρησιμοποιώντας κάμερες υπερύθρων για να καταγράψουν 26 σημεία στο σώμα κάθε αράχνης. Η πληθώρα πληροφοριών έκανε απαραίτητη τη χρήση software machine vision για να ανιχνεύσουν τις κινήσεις καρέ-καρέ καθόλη την κατασκευή των 21 ιστών. Βρέθηκε πως η διεργασία κατασκευής ιστού κάθε αράχνης περιλαμβάνει τις ίδιες κινήσεις, σε σημείο που ο υπό κατασκευή ιστός μπορεί να προβλεφθεί απλά και μόνο από τη θέση ενός ποδιού.

Ακόμα κι αν η τελική κατασκευή είναι λίγο διαφορετική, οι κανόνες που χρησιμοποιούν για να υφάνουν τον ιστό είναι οι ίδιοι. Όλες χρησιμοποιούν τους ίδιους κανόνες, κάτι το οποίο επιβεβαιώνει πως οι κανόνες είναι ενσωματωμένοι στον εγκέφαλό τους. Τώρα θέλουμε να μάθουμε πώς αυτοί οι κανόνες ενσωματώνονται σε επίπεδο νευρώνων.

Αυτό θα είναι και το επόμενο στάδιο της έρευνας. Η ομάδα θα προσφέρει στις αράχνες χημικά για να διαπιστώσει ποια κομμάτια του εγκεφάλου παίρνουν μέρος στην ύφανση των ιστών και με ποιον τρόπο.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Current Biology.