Sorry, Prey. Black Widows Have Surprisingly Good Memory
ごめんね、獲物さん。ブラックウィドウの記憶力は意外と良い
要約(英語):
black widows have better memories than previously known, scientists have claimed. When their prey is spirited away, the spiders search for it repeatedly in the right place. When their prey is spirited away, the spiders search for it repeatedly in the right place. When their prey is spirited away, the spiders search for it repeatedly in the right place. Featured video: Meet the Amblypygid, or Whip Spider.
要約(日本語):
黒人の未亡人は、以前に知られているよりも良い思い出を持っていると科学者は主張しています。彼らの獲物が元気になると、クモはそれを繰り返し適切な場所で探します。彼らの獲物が元気になると、クモはそれを繰り返し適切な場所で探します。彼らの獲物が元気になると、クモはそれを繰り返し適切な場所で探します。注目のビデオ：amblypygid、またはホイップスパイダーに会います。
本文:
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Max G. Levy Black widows must despise Clint Sergi. While working on his PhD in biology at the University of Wisconsin-Milwaukee, Sergi spent his time designing little challenges for spiders—which often involved rewarding them with tasty dead crickets, or confounding them by stealing the crickets away. “The big question that motivated the work was just wanting to know what is going on inside the minds of animals,” he says.
マックス・G・レヴィ・ブラック・ウィドウズはクリント・セルギを軽spしなければなりません。ウィスコンシン大学ミルウォーキー校で生物学の博士号を取得している間、セルギはクモのための小さな挑戦の設計に時間を費やしました。「作品を動機付けた大きな質問は、動物の心の中で何が起こっているのかを知りたいだけでした」と彼は言います。
Biologists already know spider brains aren’t like human brains. Their sensory world is geared for life in webs and dark corners. “Humans are very visual animals,” says Sergi. “These web-building spiders have almost no vision. They have eyes, but they’re mostly good for sensing light and motion.” Instead, he says, a black widow’s perception comes mainly from vibrations, kind of like hearing. “Their legs are sort of like ears that pick up the vibrations through the web.” And in terms of cognition, biologists know that these spiders remember when they’ve caught prey. Some scientists, including Sergi, believe that they even form mental representations of their webs. Yet not much is known about how detailed their memories are, or how past events affect their future decisions. So Sergi and his adviser, spider cognition expert Rafa Rodríguez, decided to put black widow memory to the test. As you might guess, Sergi would offer spiders dead crickets and then steal them back.
生物学者はすでにクモの脳が人間の脳のようではないことを知っています。彼らの感覚の世界は、ウェブや暗い角での生活に向けられています。「人間は非常に視覚的な動物です」とセルギは言います。「これらのWeb構築クモにはほとんどビジョンがありません。彼らには目がありますが、彼らはほとんど光と動きを感知するのに良いです。」代わりに、黒人の未亡人の認識は、主に聴覚のような振動から来ていると彼は言います。「彼らの足は、ウェブを通して振動を拾う耳のようなものです。」そして、認知の観点から、生物学者は、これらのクモが獲物を捕まえたことを覚えていることを知っています。セルギを含む一部の科学者は、彼らが彼らのウェブの精神的表現さえ形成すると信じています。しかし、彼らの記憶がどれほど詳細であるか、または過去の出来事が彼らの将来の決定にどのように影響するかについてはあまり知られていません。そこで、セルギと彼の顧問であるスパイダー認知の専門家であるラファ・ロドリゲスは、ブラック・ウィドウの記憶をテストすることにしました。ご想像のとおり、セルギはクモの死んだクリケットを提供し、それからそれらを盗みます。
Featured Video Meet the Amblypygid, or Whip Spider The result, they wrote in the journal Ethology, shows that black widows have better memories than previously known. When their prey is spirited away, the spiders search for it repeatedly in the right place. In some cases, they appear to recall the prey’s size—searching more for the biggest stolen snacks. “They’re not just reacting to a particular stimulus using set patterns of behavior,” says Sergi. “They have the capacity to make decisions.” This work serves as a reminder that complex cognitive computations are widespread in the animal kingdom—that internal navigation systems turn up in both big and minuscule brains, including ones that depend on vastly different sensory inputs. “It shows that arthropods are capable of encoding complex memories that people oftentimes associate with vertebrates,” says Andrew Gordus, a behavioral neuroscientist with Johns Hopkins University who was not involved in the work. “Invertebrates are a lot more sophisticated than we give them credit for.” Sergi’s results add to mounting evidence that insects and spiders form—and act on—detailed memories, similarly to the way humans do, but with very different machinery. We orient ourselves with “place cells” in the hippocampus, which arthropods lack. Yet, Gordus says, “they have brain regions that evolved to perform the same function.” Your central nervous system contains a spinal cord and a 3-pound brain. Spiders have two clusters of neurons called ganglia: one above the esophagus, one below it. This brain’s critical input comes from thousands of sensors along the spider’s exoskeleton called slit sensilla. Each looks like a tiny crack, which deforms as vibrations sweep through the spider’s body. (Some evidence suggests that widows can tune into different frequencies by adjusting their posture.) Spiders are so well-wired to sense vibrations that there is even a debate about whether the spiderweb is part of its brain.
注目のビデオMeet the Amblypygid、またはWhip spider a Shealは、ジャーナルEthologyに書いており、黒人の未亡人が以前に知られているよりも良い思い出を持っていることを示しています。彼らの獲物が元気になると、クモはそれを繰り返し適切な場所で探します。場合によっては、彼らは獲物のサイズを思い出しているように見えます。最大の盗まれたスナックについては、より多くを探索します。 「彼らは、行動の設定パターンを使用して特定の刺激に反応するだけではありません」とセルギは言います。 「彼らには意思決定を行う能力があります。」この作業は、動物界で複雑な認知計算が広まっていることを思い出させてくれます。これは、非常に異なる感覚入力に依存するものを含む、内部ナビゲーションシステムが大きな脳と極小の脳の両方で現れることです。 「節足動物は、多くの場合、脊椎動物と関連する複雑な記憶をコードできることを示しています」と、仕事に関与していないジョンズ・ホプキンス大学の行動神経科学者のアンドリュー・ゴルドスは言います。 「無脊椎動物は、私たちが彼らに信用するよりもはるかに洗練されています。」 Sergiの結果は、昆虫やクモが形成され、作用するという証拠を増やし、人間のやり方と同様に記憶を販売したことを増やしますが、非常に異なる機械があります。私たちは、節足動物に欠けている海馬の「場所の細胞」で自分自身を向けています。しかし、ゴルダスは、「彼らは同じ機能を実行するために進化した脳領域を持っている」と言います。中枢神経系には、脊髄と3ポンドの脳が含まれています。クモには、神経節と呼ばれるニューロンの2つのクラスターがあります。1つは食道の上に、もう1つはその下です。この脳の重要な入力は、スリットセンシラと呼ばれるクモの外骨格に沿った数千のセンサーから来ています。それぞれが小さな亀裂のように見えます。これは、振動がクモの体を掃除するように変形します。 （いくつかの証拠は、未亡人が姿勢を調整することで異なる周波数に調整できることを示唆しています。）クモは、スパイダーウェブが脳の一部であるかどうかについて議論される振動を感じるために非常によく配線されています。
Boone Ashworth Matt Burgess Matt Jancer Khari Johnson Compared with humanity’s giant lump of gray matter, this might seem like a radically different computer for processing memories. But to Sergi, what an animal’s brain looks like matters less than the behaviors it produces. For example, birds, as a biological class, have a common brain structure. Yet some excel at cognitive tasks that others don’t. Crows count and use zero. Cockatoos solve logic puzzles. Blue jays hide food in the summer and fall, then remember where to find it in the winter. Even among mammals, another class with similarities in brain structure, some animals are better than others at locating stashed food. Squirrels, of course, are great at it. “They have a standard mammal brain, but they’re way better than even humans at remembering where they’ve stuck things,” says Sergi. “But you wouldn’t necessarily pick up on that from just looking at the brain anatomy or watching what they do in an MRI.” Some spider experts think that arthropods have been underestimated thanks to bias towards big-brained animals. “My background and psychology had initially made me think that only animals with big brains could do anything of interest,” says Fiona Cross, a spider cognition expert from University of Canterbury in Christchurch, New Zealand, who was not involved in the research. “For the longest time, the very suggestion that you could consider spider cognition would just be seen as a joke.” Yet last year, Sergi published evidence that black widows are capable of path integration, which means that a roaming individual can remember the distance and direction to their retreat, a corner of the web where they rest and eat. He found that they can move around the web without retracing their steps, and even take shortcuts. This time, based on Rodríguez’s previous evidence from banana spiders, Sergi wanted to see if his black widows could search the web for stolen prey—a sign that they can change their behavior when prompted by a memory, rather than just in immediate reaction to an event.
ブーン・アシュワース・マット・バージェス・マット・ジャンサー・カリ・ジョンソンは、人類の巨大な灰白質の塊と比較して、これは思い出を処理するための根本的に異なるコンピューターのように思えるかもしれません。しかし、セルギにとって、動物の脳はそれが生み出す行動よりも重要ではないように見えるものです。たとえば、生物学的クラスとしての鳥は、共通の脳構造を持っています。しかし、他の人はそうではない認知タスクに優れている人もいます。カラスは数え、ゼロを使用します。ココートはロジックパズルを解きます。ブルージェイズは夏と秋に食べ物を隠してから、冬にどこでそれを見つけるかを覚えておいてください。脳構造に類似した別のクラスの哺乳類の間でさえ、一部の動物は、隠し食品を見つけるのに他の動物よりも優れています。もちろん、リスはそれに優れています。 「彼らは標準的な哺乳類の脳を持っていますが、彼らは物事を詰め込んだ場所を思い出すのに人間よりもはるかに優れています」とセルギは言います。 「しかし、脳の解剖学を見たり、MRIで何をしているのかを見るだけで、必ずしもそれを拾うことはありません。」一部のクモの専門家は、節足動物が大胆な動物に対するバイアスのおかげで過小評価されていると考えています。 「私のバックグラウンドと心理学は、最初は大きな頭脳を持つ動物だけが関心のあるものを何でもできると思いました」と、ニュージーランドのクライストチャーチにあるカンタベリー大学のクモ認知専門家であるフィオナクロスは言います。 「長い間、クモの認知を考慮することができるというまさにその提案は、冗談と見なされるでしょう。」しかし、昨年、セルギは黒人の未亡人が経路統合が可能であるという証拠を発表しました。つまり、ローミングの個人は、彼らが休んで食べるウェブの角である彼らのリトリートへの距離と方向を思い出すことができることを意味します。彼は、彼らが彼らのステップをたどることなくウェブ上を動き回ることができること、さらにはショートカットをとることさえできることを発見しました。今回、ロドリゲスのバナナクモからの以前の証拠に基づいて、セルギは彼の黒人の未亡人が盗まれた獲物をウェブで検索できるかどうかを確認したかったのです。イベント。
His team’s experiment began with empty plastic boxes, each about a foot wide and deep and 4 inches tall. Sergi would let a black widow build its web inside for one week—“probably a little overkill, but also to make sure that they’re hungry and motivated to attack crickets,” he says. In arachnology parlance, each web has two main sections: an upper sheet, which looks like dense net of silk, and a forest of “gumfooted” lines that connect the sheet to a base, like a windowsill or a branch. Gumfooted lines nab crawly creatures like beetles or caterpillars, and sheets catch creatures flying by.
彼のチームの実験は、空のプラスチック製の箱から始まり、それぞれが約1フィート、深さ、高さ4インチです。セルギは、黒人の未亡人が1週間内部にウェブを構築させました。「おそらく少し過剰に過剰になりましたが、彼らがおなかがすいていて、クリケットを攻撃しようとするようにするために」と彼は言います。Arachnology Parlanceでは、各Webには2つの主要なセクションがあります。シルクの密なネットのように見える上部シートと、窓辺や枝などのベースにシートを接続する「ガムフット」ラインの森です。ガムフットラインは、カブトムシや毛虫のようなcrawlyクリーチャーを覆い、シートが飛んでいるクリーチャーを捕まえます。
Once the web was ready, Sergi would place a dead cricket into either the sheet or gumfooted lines. Black widows sense that they’ve snagged a meal based on motion and tension in their lines. They approach and touch the prey, then quickly flick out sticky silk and begin wrapping it to immobilize it. Under normal circumstances, the spiders would lug their prey back on a line of silk to their retreat. (“Think of a rock climber’s chalk bag, suspended from their waist by a short cord,” Sergi says.) After that, the widows feast: “They’ll suck the juices out of the exoskeleton, then they’ll chuck the exoskeleton back out.” But this time, Sergi stole the feast before they got the chance. He’d snip that line of silk with scissors and yank the cricket back with forceps.
ウェブの準備ができたら、セルギは死んだクリケットをシートまたはガムフットラインのいずれかに入れます。黒人の未亡人は、彼らが彼らのラインの動きと緊張に基づいて食事を手に入れたと感じています。彼らは獲物に近づいて触れてから、すぐに粘着性のシルクをフリックして、それを包んで固定し始めます。通常の状況では、クモは獲物を絹のラインに戻して退却します。（「ロッククライマーのチョークバッグ、短いコードで腰から吊り下げられたことを考えてください」とセルジは言います。バックアウト。」しかし、今回、セルギはチャンスを得る前にeast宴を盗みました。彼はそのシルクのラインをハサミで切り取り、クリケットを鉗子でヤンクしました。
As the black widows went in search of their purloined prey, Sergi’s team would count how many bouts of searching each spider performed. “Each new bout of searching is a decision by the spider to continue searching,” he says.
黒人の未亡人が浄化された獲物を求めて行ったとき、セルギのチームは、各クモが実行した数試合を数えるでしょう。「検索の新しい試合ごとに、Spiderによる検索を続ける決定です」と彼は言います。
From these observations, the team made two conclusions: The spiders searched the part of the web where the cricket had been—the sheet or the lines—which indicated a memory of prey location. And when Sergi stole prey from the gumfooted lines, the spiders made more searches for prey that was especially large relative to themselves. To Sergi, it’s an indicator that the spiders are more responsive to this land-dwelling prey, which is often a more reliable meal.
これらの観察から、チームは2つの結論を出しました。クモは、クリケットがあったウェブの部分（シートまたは線）が獲物の位置の記憶を示すものを検索しました。そして、セルギがガムフットラインから獲物を盗んだとき、クモは自分自身と比較して特に大きい獲物をより多くの捜索を行いました。セルギにとって、それはクモがこの土地に住む獲物に対してより敏感であることを示す指標であり、これはしばしばより信頼性の高い食事です。
Gordus says the evidence is clear that black widows are searching in an intentional way. “Oftentimes, people think of invertebrates as being very reflexive organisms, that their output is a function of input, whereas we have more complex memories,” he says. But, he continues, it turns out that arthropods “are also capable of performing pretty sophisticated cognitive calculations. Which, if you think about it, isn’t too surprising—they navigate the environment, they can find out where they are in space and time. It’s a very valuable ability to evolve.” In future work, we may ultimately learn something cool by testing how long the spiders can retain this memory of prey, says Cross. “We need to have an understanding of what brains are capable of doing,” she says. “The spiders that I work with have brains that would fit on a pinhead. And yet, we see this remarkable behavior—that just utterly intrigues me.”
ゴルドスは、黒人の未亡人が意図的な方法で探しているという証拠は明らかだと言います。「多くの場合、人々は無脊椎動物を非常に反射的な生物であり、その出力は入力の関数であると考えていますが、私たちはより複雑な記憶を持っています」と彼は言います。洗練された認知計算。それについて考えると、それほど驚くことではありません。環境をナビゲートして、彼らが空間と時間のどこにいるかを見つけることができます。それは非常に貴重な進化能力です。」将来の仕事では、クモがこの獲物の記憶を保持できる期間をテストすることで、最終的に何かクールなことを学ぶかもしれません、とクロスは言います。「脳ができることを理解する必要があります」と彼女は言います。「私が仕事をしているクモには、ピンヘッドに収まる脳があります。それでも、私たちはこの驚くべき行動を見ています。それは私を完全に興味をそそるだけです。」
