Peneliti Universitas Johns Hopkins menemukan dengan tepat bagaimana laba-laba membangun jaring dengan menggunakan penglihatan malam dan kecerdasan buatan untuk melacak dan merekam setiap gerakan kedelapan kakinya saat laba-laba bekerja dalam gelap.

Kreasi mereka tentang buku pedoman atau algoritme pembuatan web membawa pemahaman baru tentang bagaimana makhluk dengan otak kecil dari ukuran manusia mampu menciptakan struktur yang begitu elegan, rumit, dan presisi geometris. Temuan ini, sekarang tersedia secara online, akan diterbitkan dalam Current Biology edisi November .

“Saya pertama kali tertarik pada topik ini ketika saya sedang keluar birding dengan putra saya. Setelah melihat jaring yang spektakuler, saya berpikir, ‘jika Anda pergi ke kebun binatang dan melihat seekor simpanse membangun ini, Anda akan berpikir bahwa itu adalah simpanse yang menakjubkan dan mengesankan.’ Ini bahkan lebih menakjubkan karena otak laba-laba sangat kecil dan saya frustrasi karena kami tidak tahu lebih banyak tentang bagaimana perilaku luar biasa ini terjadi,” kata penulis senior Andrew Gordus, ahli biologi perilaku Johns Hopkins. “Sekarang kami telah mendefinisikan seluruh koreografi untuk pembuatan web, yang belum pernah dilakukan untuk arsitektur hewan apa pun dengan resolusi sebagus ini.”

Laba-laba penenun jaring yang membangun secara membabi buta hanya menggunakan indera peraba, telah memesona manusia selama berabad-abad. Tidak semua laba-laba membuat jaring, tetapi laba-laba yang melakukannya termasuk di antara subset spesies hewan yang dikenal karena kreasi arsitekturalnya, seperti burung pembuat sarang dan ikan buntal yang membuat lingkaran pasir rumit saat kawin.

Langkah pertama untuk memahami bagaimana otak yang relatif kecil dari arsitek hewan ini mendukung proyek konstruksi tingkat tinggi mereka, adalah untuk secara sistematis mendokumentasikan dan menganalisis perilaku dan keterampilan motorik yang terlibat, yang sampai sekarang belum pernah dilakukan, terutama karena tantangan menangkap dan merekam aksinya, kata Gordus.

Di sini timnya mempelajari penenun orb yang diretas, laba-laba asli Amerika Serikat bagian barat yang cukup kecil untuk duduk dengan nyaman di ujung jari. Untuk mengamati laba-laba selama pekerjaan membangun web di malam hari, lab merancang arena dengan kamera inframerah dan lampu inframerah. Dengan pengaturan itu, mereka memantau dan merekam enam laba-laba setiap malam saat mereka membuat jaring. Mereka melacak jutaan tindakan kaki individu dengan perangkat lunak visi mesin yang dirancang khusus untuk mendeteksi gerakan anggota badan.

“Bahkan jika Anda merekamnya dengan video, itu banyak kaki untuk dilacak, dalam waktu yang lama, di banyak individu,” kata penulis utama Abel Corver, seorang mahasiswa pascasarjana yang mempelajari pembuatan web dan neurofisiologi. “Terlalu banyak untuk melewati setiap bingkai dan membubuhi keterangan titik kaki dengan tangan sehingga kami melatih perangkat lunak penglihatan mesin untuk mendeteksi postur laba-laba, bingkai demi bingkai, sehingga kami dapat mendokumentasikan semua yang dilakukan kaki untuk membangun keseluruhan jaring.”

Mereka menemukan bahwa perilaku membuat jaring sangat mirip di antara laba-laba, sedemikian rupa sehingga para peneliti dapat memprediksi bagian dari jaring yang dikerjakan laba-laba hanya dengan melihat posisi kaki.

“Bahkan jika struktur akhirnya sedikit berbeda, aturan yang mereka gunakan untuk membangun web adalah sama,” kata Gordus. “Mereka semua menggunakan aturan yang sama, yang menegaskan aturan dikodekan di otak mereka. Sekarang kami ingin tahu bagaimana aturan itu dikodekan pada tingkat neuron.”

Pekerjaan laboratorium di masa depan mencakup eksperimen dengan obat pengubah pikiran untuk menentukan sirkuit mana di otak laba-laba yang bertanggung jawab atas berbagai tahap pembuatan jaring.

“Laba-laba itu menarik,” kata Corver, “karena di sini Anda memiliki hewan dengan otak yang dibangun di atas blok bangunan fundamental yang sama dengan kita, dan pekerjaan ini dapat memberi kita petunjuk tentang bagaimana kita dapat memahami sistem otak yang lebih besar, termasuk manusia, dan menurut saya itu sangat mengasyikkan.

Rahasia Jaring Laba-laba Terbongkar

Penulis juga termasuk Nicholas Wilkerson, mantan sarjana Hopkins dan mahasiswa pascasarjana saat ini di Atlantic Veterinary College, dan Jeremy Miller, seorang mahasiswa pascasarjana di Johns Hopkins.

Pekerjaan ini didukung oleh Program Beasiswa Penelitian Pascasarjana National Science Foundation dan hibah National Institutes of Health R35GM124883.

Rahasia Jaring Laba-laba Terbongkar