لطالما اهتمت عالمة الحشرات سارة هان بالعنكبوت.

”

يقول هان: “نشأتُ في كاليفورنيا، وهناك الكثير من العناكب السوداء، كنتُ أحتفظ بها كحيوانات أليفة. ذات يوم، هربت إحدى العناكب. هذا خطأ لا تكرره إلا مرة واحدة.”

شرعت العنكبوتة السوداء في بناء نسيجها العنكبوتي المميز مباشرةً تحت قفصها. لاحظ هان الجزء العلوي الفوضوي حيث كانت العنكبوت تتسكع، ومجموعة من الخيوط الرأسية ملتصقة بالأرض. يشرح هان: “عندما تمر حشرة ما، فإنها ستُزيح هذه الخطوط المصيدة، وسيتم سحبها إلى الهواء قليلاً، وهو أمر رائع حقاً.”

كانت العناكب السوداء بمثابة عرض مبكر لمبدأ أساسي حول عالم العنكبوت. تقول: “هناك تنوع هائل في النسج، والطرق التي تستخدمها العناكب لمحاولة صيد الفرائس.”

في بحث نُشر في مجلة علم الأحياء التجريبي، تُظهر هان وزميلتها مثالًا آخر على هذا التنوع. كان العلماء يعلمون أن عنكبوت الشعاع الصغير يمكنه رمي نسيجه للإيقاع بفريسته من الهواء بدلاً من انتظار اقتراب الحشرات من الخيوط الحريرية. لكن هان استنتجت أن العنكبوت يُطلق نسيجه استجابةً لاهتزازات أجنحة الحشرات المحمولة جواً.

مقلاع حريري

يُعد عنكبوت الشعاع أصغر من حبة الأرز. إنه يغزل نسيجه كمجموعة كلاسيكية من “الدوائر” المتحدة المركزية مع أشعة تتشعشع للخارج. ولكن بعد ذلك، يُربط العنكبوت خيطًا من مركز النسيج إلى صخرة أو غصن قريب. ثم يمسك بمنتصف النسيج بأرجله الخلفية، ثم يسحب نفسه على طول خط التوتر هذا بأرجله الأمامية.

يقول هان: “هذا ما يحوّل تلك الشبكة من شكل مسطح إلى شكل مخروطي”. أصبحت الشبكة المخروطية الآن مشدودة كالنابض. عندما تحلق حشرة بالقرب، تُطلق العنكبوت خط التوتر، مُلقية الشبكة للأمام مُحاصِرةً الفريسة.

يقول هان: “لذلك، فإنها لا تجلس هناك بشكل سلبي فحسب، بل إنها تستخدم الشبكة كمقلاع دون أن تلمس الحشرة الشبكة أبدًا”.

هذا أمر غير عادي، وأراد هان معرفة كيف تحدد عنكبوت الشعاع متى تُطلق شبكتها.

خلال دراستها للدكتوراه في جامعة أكْرُون، جمعت هان عناكب الشعاع من المتنزهات المحلية. وتتذكر قائلةً: “كنت أتجول وأُمعن النظر في الشقوق والانشقاقات، كنت أرى تلك العنكبوت الصغيرة، ثم كنت أمسكها”.

كما أمسكت هان بعدد من فرائس العناكب. تقول: “كنت أقف في أماكن مختلفة أنتظر هبوط البعوض عليّ، ثم كنت أمسكهم”.

عادت إلى المختبر، حيث قامت بلصق تلك البعوض على شرائط ورقية صغيرة. تقول: “بدأنا نطلق عليها مصاصات البعوض لأنها كانت أشبه ببعوضة تطير في نهاية عصا”، “ثم كنت أحركها ببطء نحو العنكبوت”، بينما تسجل كل شيء باستخدام فيديو عالي السرعة.

في ثلاث من أصل أربع مرات عندما حركت هان البعوضة المربوطة باتجاه مقدمة مخروط الاصطياد، أطلق العنكبوت نسيجه بسرعة تصل إلى 51 جرام.

تقول هان: “إنها أشبه باللحظة الفورية تقريبًا – جزء من جزء من الثانية”، “لن يرى الحشرة ذلك قادماً أبدًا”.

ثم جربت هان التجربة نفسها باستخدام شوكة رنانة اهتزت بتردد مشابه لرفرفة أجنحة الحشرة – لكن أقوى بكثير. أطلق العنكبوت الشبكي نسيجه عندما كانت الشوكة الرنانة أبعد من البعوضة.

خلصت هان إلى أن عناكب الأشعة تطلق شبكاتها استجابةً لاهتزازات الفريسة المحمولة جواً، محددةً بذلك اتجاه ومسافة تلك الاهتزازات للإمساك بالحشرة في اللحظة المناسبة.

قليل من الإلهام

تقول هان: “لا تزال هناك الكثير من الأسئلة حول ما يحدث بالضبط”. على سبيل المثال، إنها غير متأكدة من كيفية كشف العنكبوت للاهتزازات.

وتقول: “الاهتزازات تصطدم بالحرير، إنها تُحَفِّز على الأرجح جسم العنكبوت، وشعره الحسي. لذا من خلال أحدهما أو مزيج منهما، يدرك العنكبوت أن هذه الحشرة تقترب من الشبكة”.

كما لا تستطيع هان التأكد من كيفية استنتاج العنكبوت متى تكون الحشرة قريبة بما فيه الكفاية من الشبكة للإمساك بها.

ومع ذلك، تقول إن هذه هي المرة الأولى، حسب علمها، التي يوثق فيها العلماء قيام العناكب بتنشيط شبكاتها بالكامل لمهاجمة الفريسة قبل أن تصطدم بتلك الخيوط اللاصقة.

يُشير هان إلى أن: “قد تستخدم العناكب خيوطها كأجهزة حسية أكبر مما كنا نظن سابقًا، فالشبكة أشبه بأذن العنكبوت”.

تقول سيمون ألكسندر، مهندسة كيميائية في جامعة أوبورن لم تشارك في البحث: “من المثير رؤيتها مطبوعة الآن لأننا نتحدث عن [الفكرة] منذ سنوات”. وتقول إن العناكب سادة في تصميم الشبكات التي تسمح لها باكتشاف الإجهاد والشد بدقة.

تقول ألكسندر: “هذه العناكب – هندسة شبكتها مختلفة قليلاً وهي مشدودة بطريقة مختلفة، فهل يمكننا استخدام ذلك كإلهام لبناء هذه الأنظمة الحسية في أجنحة الطائرات أو المواد الأخرى؟”

بعبارة أخرى، تأمل ألكسندر أن يستمر العلماء في دعوة عالم العناكب لتحسين عالم البشر.

المصدر: المصدر