Инновации у пауков: новое исследование

Инновация долгое время считалась способностью исключительно человека. Однако известно немало примеров творческого решения задач у животных: новокаледонские вороны умеют мастерить простейшие инструменты, сгибая проволоку, чтобы выудить пищу из узких щелей; в неволе косатки подбирают мертвую рыбу, выплевывают ее на поверхность бассейна и привлекают чайек, на которых затем охотятся; слоны складывают бревна на электрические заборы, чтобы безопасно перейти через преграду. У большинства животных, традиционно воспринимаемых как «инноваторы», встречаются три общие черты, которые, по мнению ученых, являются предпосылками для такого поведения: большой объем мозга, долгий срок жизни и сложная социальная организация. Пауки, напротив, малы, живут недолго и в основном ведут одиночный образ жизни, поэтому они кажутся маловероятными кандидатами на обладание инновационными способностями.

Новое исследование ставит под сомнение это предположение и показывает, что мы, возможно, недооценивали когнитивные возможности пауков. Объектом исследования стал Toxeus maxillosus — миатридный прыгун, имитирующий внешность муравья, распространенный в Юго-Восточной Азии. Этот паук имеет длину примерно 6,5 миллиметра, массу около 0,025 грамма и живет в среднем около десяти месяцев. В то же время T. maxillosus относится к очень редким у пауков видам, проявляющим признаки социальной жизни: самки ухаживают за потомством в гнезде до подрастающего возраста, а также известны как единственный паук, у которого обнаружено «молоко» для паучат — матери кормят и заботятся о них в гнезде до почти сорока дней, хотя паучата способны охотиться самостоятельно уже после двадцати дней.

Ведущий автор предыдущей работы о родительской заботе у этого вида, Жаньци Чэнь из Китайской академии наук в провинции Юньнань, является старшим автором и новой статьи о инновациях у пауков, принятая к печати в журнале Zoological Research. Команда Чэня проверяла способности лабораторно выращенных самок T. maxillosus строить гнезда в условиях, создающих практические трудности. В первом эксперименте оплодотворенных самок помещали под прозрачный купол, на дне которого находилась емкость с водой, закрытая марлей. Этот вид предпочитает устраивать гнезда в сухих защищенных углах, поэтому такие условия были далеко не оптимальны. Тем не менее 36 из 38 исследованных пауков всё же построили гнезда — и сделали это способом, которого ученые ранее не наблюдали: пауки протянули шелковые нити по внутренней поверхности купола, создав плоский слой шелка, а затем соорудили гнездо в пространстве между этим шелковым «этажом» и изогнутым потолком купола. Это демонстрировало нестандартное использование шелка для получения подходящей полости.

Еще более примечательно поведение пауков на этапе оценивания ситуации. По сравнению с контрольной группой, которой разрешали строить гнезда в квадратной коробке, пауки в куполе затрачивали примерно вдвое больше времени на предварительную «разведку» перед началом строительства — в среднем около девятнадцати часов, у отдельных особей это время приближалось к тридцати шести часам. Затем строительство начиналось внезапно и непрерывно: пауки работали без перерывов, доводя гнездо до готовности. Сам процесс строительства в куполе длился в среднем около тридцати часов, то есть примерно в три раза дольше, чем в квадратной коробке. Авторы интерпретируют такую затяжную паузу с последующим резким, непрерывным выделением шелка как признак продолжительной пространственной оценки и перспективного планирования, которые завершаются своего рода «озарением» — аналогом aha-момента.

Во втором эксперименте условия были усложнены: внутри купола вертикально подвесили кусок губки на нитке. Подобная задача — необходимость использовать подвешенный предмет для создания подходящего пространства — применяется в экспериментальной биологии для проверки планирования и инсайта у разных таксонов (чаще всего у млекопитающих и птиц). Из 33 пауков в этой серии два не построили гнезда, пятнадцать построили гнезда, не использовав губку, а остальные показали разнообразные творческие решения, включая следующие стратегии:

  • прицепление шелка к губке и поднимание ее на 1,5 сантиметра, чтобы образовать зазор примерно в полсантиметра между верхним краем губки и потолком купола, после чего паук строил гнездо в этом зазоре;
  • поднятие губки и прикрепление ее вертикально к потолку с помощью шелка, чтобы образовать угловое пространство, в котором затем устраивали гнездо;
  • перевод губки в горизонтальное положение, создание плоской поверхности, похожей на шелковый пол из первого эксперимента, и строительство гнезда между губкой и куполом;
  • прицепление губки вертикально и частичное свертывание ее вдоль длины, чтобы создать цилиндрическое пространство, которое паук затем закрывал шелком и использовал как гнездо.

Авторы ссылаются на определение инновации из учебника по зоологии поведения: для того чтобы поведение животного можно было признать инновационным, требуются четыре ключевых компонента — гибкость поведения, инсайт, планирование и многозадачное решение проблем. По мнению исследователей, продемонстрированные стратегии и последовательности действий T. maxillosus соответствуют всем четырем компонентам: пауки проявили гибкость в использовании материалов, показали признаки предварительного анализа пространства и планирования действий, продемонстрировали многоэтапные решения и, в отдельных случаях, внезапное «озарение», приведшее к быстрой и непрерывной реализации задуманного. Таким образом новое исследование расширяет представления о когнитивных способностях пауков и свидетельствует, что даже маленькие, недолговечные и в целом одиночные организмы способны решать сложные пространственные задачи творческими способами, ранее ассоциировавшиеся преимущественно с птицами и млекопитающими.