خبر

  • تک بورد - دانشمندان هر حرکت این عنکبوت ها را در حین بافتن تارهای خود دنبال کردند

    دانشمندان هر حرکت این عنکبوت ها را در حین بافتن تارهای خود دنبال کردند
    26 روز و 19 ساعت قبل

    محققان جانز هاپکینز از دید در شب و ابزارهای هوش مصنوعی برای فاش کردن مجموعه قوانین مشترک استفاده کردند
    دگردیسی اووید از گوی‌بافانی صحبت می‌کند که گفته می‌شود از نوادگان آراکنه، شخصیتی در اساطیر یونانی هستند که ملیله‌های زیبا می‌بافند و جرأت می‌کردند آتنا را به چالش بکشند. مسابقه بافندگی آتنا از اینکه نتوانست هیچ نقصی در کار آراخنه پیدا کند - و همچنین به دلیل اینکه ملیله خدایان را در نوری نامطلو

    محققان دانشگاه جانز هاپکینز دقیقاً کشف کردند که چگونه عنکبوت ها با استفاده از دید در شب و هوش مصنوعی برای ردیابی و ثبت هر حرکت هر هشت پا به عنوان عنکبوت ها در تاریکی تار می سازند.

    این یک کنایه ادبی مناسب برای یک مطالعه جدید در مورد چگونگی بافت عنکبوت ها تارهای خود است، که بدون شک چرا دانشمندان دانشگاه جانز هاپکینز به داستان Ovid در مقاله اخیر منتشر شده در مجله Current Biology اشاره کردند. تیم JHU از دید در شب و هوش مصنوعی برای ضبط تک تک حرکات چندین گوی باف هک شده در حین چرخاندن تارهای خود استفاده کرد. این آزمایش نشان داد که عنکبوت‌ها برای ایجاد ساختارهای ظریف و دقیق هندسی به مجموعه‌ای از حرکات مشترک متکی هستند که به «یک کتاب بازی یا الگوریتم وب‌سازی» می‌رسد - حتی اگر مغز آنها در مقایسه با انسان‌ها بسیار کوچک باشد.

    اندرو گوردوس، یکی از نویسندگان، زیست‌شناس رفتاری در JHU، گفت که از او الهام گرفته شده است که این پروژه را در حالی که با پسرش در حال پرنده‌سواری بود، انجام دهد و یک تار عنکبوت فوق‌العاده را دید. گوردوس گفت: "من فکر کردم، "اگر به باغ وحش رفتید و شامپانزه ای را دیدید که این را می سازد، فکر می کنید که این شامپانزه شگفت انگیز و تاثیرگذار است." "خب، این حتی شگفت‌انگیزتر است، زیرا مغز عنکبوت بسیار کوچک است و من ناامید بودم که ما بیشتر در مورد چگونگی این رفتار قابل توجه نمی‌دانیم. اکنون کل طراحی رقص را برای وب‌سازی تعریف کرده‌ایم که هرگز انجام نشده است. برای هر معماری حیوانی با این وضوح."

    تبلیغات عنکبوت گوی باف هک شده.بزرگنمایی / یک عنکبوت گوی باف هک شده.دانشگاه جان هاپکینز

    علاوه بر اینکه تارهای عنکبوت از نظر زیبایی شناسی شگفتی های طبیعت هستند، نوعی رکورد فیزیکی برای بسیاری به شمار می روند. به گفته نویسندگان، جنبه های رفتار عنکبوت. گوردوس و همکارانش فکر می‌کردند که می‌توانند رفتار گوی‌بافی را کمیت کنند، زیرا فرآیند ساخت تار را می‌توان به راحتی هم با مسیر عنکبوت و هم از طریق هندسه تار تعریف کرد.

    گونه‌های مختلفی از تار وجود دارد. عنکبوت های گوی بافی، اما تیم JHU کار با Uloborus diversus را انتخاب کردند. تیم U. diversus را انتخاب کرد زیرا در طول سال فعال باقی می ماند و همچنین به راحتی کوچک است. نمونه ها در خلیج هاف مون، کالیفرنیا جمع آوری و در گلخانه ای در محوطه دانشگاه نگهداری شدند. در آنجا عنکبوت ها هفته ای یک بار با مگس میوه می خوردند. فقط از عنکبوت های ماده بالغ استفاده شد، زیرا مردان بالغ به ندرت تار می سازند.

    مشاهده یک تار عنکبوت با دید در شب.بزرگنمایی / یک تار عنکبوت با دید در شب مشاهده می شود. دانشگاه جان هاپکینز

    برای آزمایش های واقعی، تیم یک محوطه پلکسی در آزمایشگاه طراحی کرد که با کاغذ پوشانده شده بود در لبه ها برای تشویق ساخت وب، و مجهز به دوربین های مادون قرمز و چراغ های مادون قرمز. (U. diversus یک عنکبوت شبانه است که ترجیح می دهد تارهای افقی در تاریکی بسازد.) سپس محققان 6 عنکبوت را به میدان انتقال دادند و عنکبوت ها را هر شب در حالی که به طور متوسط ​​24 ساعت تارهای خود را می بافتند، ثبت کردند. p>

    این فعالیت معمولاً یک پیشرفت کاملاً تعریف شده را دنبال می کند. عنکبوت با کاوش در فضا قبل از ساختن یک شبکه اولیه که بخشی از ساختار نهایی نخواهد بود، شروع می کند. به هنرمندی فکر کنید که یک طرح اولیه خشن را تولید می کند. تارهای اولیه نسبتاً به هم ریخته هستند و در فعالیت عنکبوت در حین ساختن تار اولیه خود مکث های نامنظم طولانی وجود دارد - گاهی اوقات به مدت هشت ساعت، زیرا نمی توانید عجله الهام بگیرید.

    تبلیغات

    " تصور می شود که این حالت تارسازی یک مرحله اکتشافی است که در آن عنکبوت یکپارچگی ساختاری محیط اطراف خود را ارزیابی می کند و نقاط لنگر را برای تار نهایی تعیین می کند." نویسندگان نوشتند.

    بعد، عنکبوت به ساختن می رود. شعاع و قاب برای وب نویسندگان: "ساخت قاب اغلب نتیجه لنگر انداختن ابریشم در حاشیه قبل از بازگشت، و سپس راه رفتن به بیرون در امتداد شعاع قبلی، لنگر انداختن ابریشم قاب در انتهای خط، و سپس بازگشت به هاب است." نوشت.

    استفاده از هوش مصنوعی برای ردیابی وب‌سازی عنکبوت‌ها.بزرگ‌نمایی / استفاده از هوش مصنوعی برای ردیابی ساخت وب‌سایت عنکبوت‌ها. دانشگاه جان هاپکینز

    هنگامی که شعاع و قاب در جای خود قرار گرفتند، عنکبوت به ساختن یک مارپیچ کمکی، که فقط چند دقیقه طول می کشد. دانشمندان فکر می کنند این مرحله به تثبیت ساختار قبل از ساختن مارپیچ نهایی توسط عنکبوت کمک می کند، زیرا مارپیچ کمکی موقتی است. عنکبوت معمولاً پس از کامل شدن تار را از بین می برد. هنگامی که مارپیچ گرفتن انجام می شود، عنکبوت در هاب شکار می کند، گاهی اوقات برای چندین روز، و صبورانه منتظر است تا طعمه در شبکه آن به دام بیفتد.

    محققان توانستند میلیون ها حرکت فردی پا را ردیابی کنند. برای این منظور نرم افزار بینایی ماشین خود را طراحی می کنند. آبل کورور، یکی از نویسندگان این مقاله، دانشجوی فارغ التحصیل که در زمینه وب سازی و فیزیولوژی عصبی مطالعه می کند، می گوید: «حتی اگر شما آن را به صورت ویدئویی ضبط کنید، این تعداد پاهای زیادی است که باید برای مدت طولانی در بسیاری از افراد ردیابی کرد. گذر از هر فریم و حاشیه‌نویسی روی نقاط پا با دست بسیار سخت است، بنابراین ما نرم‌افزار بینایی ماشین را آموزش دادیم تا وضعیت عنکبوت را فریم به فریم تشخیص دهد، بنابراین می‌توانیم هر کاری را که پاها برای ساختن یک تار انجام می‌دهند، مستند کنیم.





خبرهای دیگر از علوم پایه