Pavouci jsou mnohem chytřejší, než si myslíte

Vědecká novinářka Betsy Masonová, píšící pro Knowable, hovoří o úžasných schopnostech, které výzkumníci objevili u některých drobných pavoukovců.

Skákací pavouci jako Phidippus audax jsou sice malí, ale jejich inteligence je významná/©THOMAS SHAHAN/Pavel Sorokin

Lidé obvykle spojují úroveň inteligence s velikostí mozku. Je to logické: více mozkových buněk znamená více mentálních schopností. Lidé a mnoho dalších zvířat, o kterých si myslíme, že jsou mimořádně inteligentní, jako jsou šimpanzi a delfíni, mají velké mozkové kapacity. A po dlouhou dobu se věřilo, že malé mozky prostě nejsou schopny podporovat složité mentální procesy. Ale je tomu skutečně tak?

Naprostá většina druhů živých tvorů na Zemi je poměrně malých rozměrů a jen malá část z nich byla vůbec vážně studována, tím méně kognitivními vědci. Poznatky o jedné skupině miniaturních tvorů však rychle rostou, protože vědci u nich objevili překvapivě složité formy chování.

„Existuje obecně přijímaná představa, že pavouci jsou příliš malí na to, aby se u nich vyvinulo složité chování, protože to vyžaduje určité kritické množství mozkové tkáně,“ říká arachnolog a evoluční biolog Dimitar Dimitrov z University Museum of Bergen v Norsku. „Myslím si ale, že pavouci jsou jedním z případů, kdy se obecně přijímaná myšlenka ukázala být docela daleko od pravdy. Některá malá stvoření jsou ve skutečnosti schopna dělat velmi složité věci.“

Chování, které by se dalo nazvat „kognitivní“, na rozdíl od automatických odpovědí, může být mezi pavouky docela běžné, řekl Dimitrov, spoluautor studie o diverzitě pavouků zveřejněné letos v Annual Review of Entomology. Od pavouků tkajících koule, kteří mění strukturu své sítě v závislosti na typu kořisti, kterou plánují ulovit, až po pavouky anifenidů, kteří se dokážou naučit spojovat odměnu s vůní vanilky, v mozku těchto zvířat se odehrává mnohem více poznání než se běžně myslí.

„Nezáleží ani tak na velikosti mozku, ale na tom, co může tvor dělat s tím, co už má,“ řekla aracnoložka Fiona Cross z University of Canterbury v Christchurch na Novém Zélandu.

Cross studuje chování skákajících pavouků, nesporných bojovníků za kognitivní vývoj mezi pavoukovci. Přestože mozky těchto drobných pavoukovců nejsou doslova větší než špendlíková hlava, práce Crosse a dalších ukazuje, že tito tvorové mají schopnosti, které bychom snadno nazvali známkami inteligence, kdyby je vykazovala zvířata s mnohem větším mozkem, např. jako psi nebo naše děti.

„Skákající pavouci jsou úžasně inteligentní tvorové,“ říká ekolog Nathan Morehouse, který pavouky studuje na University of Cincinnati. „Vždy jsem ohromen, když stvoření, jako je skromný skákavý pavouk, rozbije naši víru v biologickou nadřazenost.“

Jedním z možných důvodů, proč jsou skákaví pavouci tak pokročilí v chování, je to, že mají nejostřejší vidění, jaké je u tvorů jejich velikosti známo – tito pavouci obvykle měří na délku mezi jedním milimetrem a 2,3 centimetry. Používají zrak, aby našli a udrželi kořist v dohledu při pronásledování a útoku, zatímco ostatní pavouci se obvykle uchýlili k jiné strategii – tkaní sítě a čekání, až se tam oběť dostane.

„Vidění jim dává významnou schopnost prozkoumat své prostředí,“ řekla výzkumnice chování zvířat Ximena Nelsonová, která také studuje skákající pavouky v laboratoři na univerzitě v Canterbury. V otevřených oblastech potřebují rozpoznat kořist, predátory a přátele z dálky, než se rozhodnou, zda se přiblížit. „Podle mého názoru to byla vize, která rozvinula jejich úžasné kognitivní schopnosti.“

<strong>Pavouci jsou schopni vyvinout složité strategie</strong>

Skákaví pavouci, kteří mají nejbystřejší zrak a nejpůsobivější inteligenci, patří do rodu Portia, který se vyskytuje v Africe, Asii a Austrálii. Raději loví jiné pavouky a vyvíjejí strategie pro každý typ kořisti. Renomovaný výzkumník skákajících pavouků Robert Jackson z univerzity v Canterbury zjistil, že mnohé z Portiiných taktik jsou obzvláště záludné.

Při lovu jiného rodu skákavých pavouků, Euryattus, Portia používá chytrý trik, řekl Jackson. Samice Euryattus si staví hnízda uvnitř spadaných, složených listů, které jsou zavěšeny ve vzduchu na hedvábí připevněném ke skalám nebo vegetaci. Námluvní samci sklouznou po hedvábných nitích, postaví se na vršek hnízda a hnízdem specifickým způsobem zatřesou. Tento signál z něj vyláká samici. Portia zřejmě využívá tohoto systému tím, že napodobuje volání samce Euryatta a naláká samici do zálohy: vyjde ven a tam nepřišli za ní, ale pro ni!

Pro Portii je nalezení správné strategie zvláště důležité při lovu pavouků, kteří sami nemají odpor k pojídání skokanů. Například, aby zaútočila na pavouka, který spřádá síť, Portia ho přiměje, aby se přiblížil zatažením za několik hedvábných pramenů sítě. Pokud je pavouk kořisti relativně malý, Portia škubne sítí, napodobuje vibrace chyceného hmyzu, čímž pavouka přinutí, aby se vrhl ke kořisti tak rychle, jak jen může – ale místo toho se stane kořistí sama. Ale pokud je pavouk větší a potenciálně nebezpečnější, Portia může způsobit mírné zakolísání, podobné ovocné mušce, která se dotýká jednoho vlákna na okraji sítě, ke kterému se pavouk pomalu přibližuje, aby si prohlédl svou kořist. Jakmile je cíl dostatečně blízko, Portia se vrhne na oběť a udeří svými jedovatými čelistmi.

Pokud tyto techniky na konkrétního pavouka nefungují, Portia použije jinou strategii – zatřese celou sítí tak, aby se pohybovala, jako by nitě rozfoukal poryv větru. Akce slouží jako maska ​​pro vibrace, které Portia vytváří, když se plazí do sítě kořistního pavouka. Během laboratorních experimentů Jackson zjistil, že Portia zkouší různé techniky vytahování pavučiny pomocí různých nití a rychlostí vibrací, dokud neobjeví správnou kombinaci, jak oklamat každého jednotlivého pavouka, kterého loví. V podstatě se učí při lovu.

„Dokonce i mezi touto úžasně inteligentní skupinou skákavých pavouků vynikají členové rodu Portia svou neobvyklou inteligencí,“ řekl Morehouse. „Koneckonců loví velmi nebezpečnou kořist, takže opatrnost a inteligence jsou užitečné nástroje.“

<strong>Pavouci dělají plány</strong>

Jeden z nejzajímavějších aspektů Portiiny lovecké strategie zahrnuje pozorování kořisti z dálky a následné plánování propracované trasy, jak se k ní dostat. Jackson poprvé pozoroval tento proces ve volné přírodě, když se Portia setkala s druhem pavouka splétajícího koule, který bránil svou síť prudkým třepáním nití a odhazováním všech dotěrných skákajících pavouků. Místo toho, aby šla do sítě, zvolila Portia oklikou cestu a snažila se najít lepší pozici k útoku. „V tomto případě Portia obešla kmen stromu, zvedla se nad pavouka tkajícího koule, pak sestoupila po hedvábné niti, otočila se a zaútočila na pavouka v jeho vlastní síti, aniž by se nití dotkla,“ vysvětlil Cross.

Aby Cross a Jackson pochopili, jak se tito malí pavouci pohybují po tak složitých cestách, otestovali Portiiny duševní schopnosti v laboratoři. Postavili plošinu obklopenou vodou s vyhlídkovou věží uprostřed, ze které mohl pavouk pozorovat dvě další věže, na jejichž vrcholu stály dvě krabice: jedna obsahující mrtvé pavouky, které Portia nejraději loví, a druhá – spadané listí. (rozhodně to není lahůdka pro Portii). Jediný způsob, jak se dostat ke kořisti, aniž byste se namočili (což skákající pavouci nemají rádi), je sejít dolů na plošinu a poté zvolit správnou ze dvou cest vedoucích k požadované krabici.

Pavouci, kteří byli umístěni na vrcholu vyhlídkové věže, pečlivě prozkoumali oblast, než sestoupili z věže a vystoupali po jedné z cest. Většina subjektů si vybrala cestu, která vedla k jídlu, i když to znamenalo vzdálit se od kořisti a jít po špatné cestě. Cross a Jackson argumentují, že pavouci naplánovali cestu z pozorovací věže a pak ji sledovali, možná vytvořili mentální „reprezentaci“ mapy – působivý kognitivní výkon pro mozek sotva větší než zrnko máku.

<strong>Pavouci vědí, jak se nechat překvapit</strong>

Aby dále otestovali myšlenku, že Portia používá mentální obrazy věcí, Cross a Jackson si vypůjčili z klasického psychologického experimentu určeného k hodnocení kognice kojenců. Vzhledem k tomu, že malé děti, stejně jako pavouci, nedokážou říct, co mají na mysli, myšlenkou je zjistit, zda je věc, kterou sledují, překvapivá.

Kojenec například vidí, jak přes levou stranu bariéry přejíždí hasičské auto, a pak se na pravé straně objeví hasičské auto nebo plyšový králík. Dítě se bude déle dívat na králíka, který se náhle objeví, než na hasičské auto, jehož vzhled byl již očekáván. Experiment naznačuje, že dítě si vytvořilo mentální představu hasičského auta a bylo zmatené, protože králík se s ním neshodoval.

Aby Cross a Jackson vyzkoušeli, zda je možné Portii překvapit, postavili pro pavouky ukázku kořisti. Nejprve ukázali Portii jeden druh kořisti na 30 sekund. Poté zavřeli závěrku na předním panelu vitríny a prohodili kořist a po 90 sekundách závěrku znovu otevřeli. Kdyby Portia viděla nejprve pavouka rosnatky a poté pavouka snovače, jak by reagovala?

Vědci zjistili, že pokud Portia po otevření závěrky viděla jinou kořist, bylo mnohem méně pravděpodobné, že zaútočí, než když kořist zůstala stejná. Vědci tvrdí, že experiment naznačuje, že pavouk si na začátku pokusu vytvořil mentální obraz kořisti, který se neshodoval s tím, co viděl na konci.

„Experiment využívá skutečně kreativní experimentální návrhy a inspiroval nás k vlastnímu výzkumu,“ řekla zvířecí psycholožka Elizabeth Jakob, která na University of Massachusetts Amherst studuje skákající pavouky.

<strong>Pavouci umí počítat</strong>

Cross a Jackson pomocí modifikace bypassového testu prozkoumali další metody a byli překvapeni chováním pavouků. „Je to stejné, jako když se hrabeš v Portiině mozku a říkáš: ‚No, na co dáváš pozor, Portie?“ co je pro tebe důležité? říká Cross.

Vědci zjistili, že Portia umí dobře počítat. Použití keňského druhu Portia africana, Cross a Jackson umožnili Portii vidět několik předmětů kořisti z pozorovací věže, pak měnili počet předmětů kořisti, když byl pavouk v tranzitu a cíl byl mimo jeho zorné pole. Jak se ukázalo, pokud Portia viděla z věže jednoho kořistního pavouka, a když dorazila na místo, našla dva, byla méně náchylná k útoku.

Totéž platilo pro jeden proti třem objektům kořisti a dva proti třem, a také když se pavouk setkal pouze s jedním objektem poté, co mu byly původně ukázány dva nebo více. Při testování s velkým počtem objektů pavouci nerozlišovali mezi třemi nebo více, všechny je shrnuli do kategorie „mnoho“.

Přestože pavouci neumí počítat „jeden, dva, tři“, výzkum naznačuje, že někteří skákaví pavouci mají smysl pro čísla zhruba stejný jako u lidí.

<strong>Pavouci hodnotí rizika</strong>

Být malým pavoukem ve volné přírodě je riskantní záležitost. Přestože jsou příslušníci tohoto řádu známí svými loveckými schopnostmi, skákající pavouci jsou obklopeni velkým množstvím dalších talentovaných predátorů, včetně dalších pavouků, mravenců, ptáků, ještěrek, ropuch a co je nejhorší, bahenních vos (dokáží paralyzovat skákající pavouka a do jeho útrob nakladou vajíčka, ze kterých vylézají larvy a pavouka sežerou zaživa).

Ale tito chytří malí pavouci, jak Nelson zjistil, mají způsob, jak se dostat z nebezpečných situací. Laboratoř na univerzitě v Canterbury vyvinula test, aby zjistila, jak dobře dokáže Portia posuzovat únikové cesty. Přestože pavouci umí plavat, nenávidí vodu, a tak bylo pro pokus zvíře umístěno na plošinu obklopenou tácem naplněným vodou. Subjekt měl čtyři způsoby, jak se dostat přes vodu k okraji tácu: všechny zahrnovaly skákání mezi ostrůvky vytvořenými z dřevěných kolíků trčících z vody.

Portia zvolila nejbezpečnější cestu, která překonala nejkratší vzdálenost k cíli a vyžadovala nejméně skoků častěji, než se očekávalo. Když si ale subjekty nevybraly tu nejbezpečnější cestu, nečekaně upřednostnily nejdelší trasu s nejvíce špendlíky. Ukázalo se, že Portia test prostě přechytračila: nejdelší cesta byla klikatá a pavouci často jezdili zkratkami a chyběly kolíky. „V podstatě jen podváděli,“ řekl Nelson.

Jediný háček byl v tom, že Portii může splnění takových úkolů trvat poměrně dlouho: někdy několik hodin, někdy mnohem déle než ostatní skákací pavouky, které Nelson testoval. Výzkumník zjistil jasný vztah mezi časem, který pavouk strávil zkoumáním trasy, a pravděpodobností výběru bezpečné cesty. Podle mého názoru „vidět znamená myslet,“ poznamenal vědec. „Portia tráví poměrně hodně času studiem trasy, než se rozhodne.“

Dá se s jistotou říci, že jak vědci pokračují ve studiu kognitivních schopností skákajících pavouků, budou nás tito tvorové i nadále udivovat svými mentálními sklony. A kdyby se tolik pozornosti dostalo i jiným rodinám pavoukovců, kdo ví, co bychom se ještě naučili a jaké schopnosti se skrývají v tvorech s droboučkým mozkem. Skákači nejsou největší pavouci, ale pravděpodobně jsou schopni provádět nejsložitější chování ze všech pavouků, řekl Dimitrov. „Proto si myslím, že stále nerozumíme tomu, kde je ten práh, za kterým už nemůže být inteligence, který mozek na to opravdu není vhodný, protože je příliš malý,“ uzavřel výzkumník.