L’aracnide che profuma di zampe

I ragni frustano la loro strada verso casa con le gambe specializzate.

Whip spider (Phrynus).

Fonte: Maximilian Paradiz, via Wikimedia Commons. Distribuito con una licenza CC BY 2.0.

Diversi anni fa, il biologo Daniel Wiegmann della Bowling Green State University ha deciso che aveva bisogno di un nuovo argomento di ricerca. Il suo collega, l’esperto di aracnidi Eileen Hebets dell’Università del Nebraska, Lincoln, ha suggerito di acquistare una frusta sul web. Garantiva che se Wiegmann ne avesse appena visto uno per un po ‘, avrebbe voluto studiare gli animali.

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“Aveva ragione”, dice Wiegmann. “Stanno ipnotizzando a guardare. Sono animali bellissimi e incredibili predatori, ma innocui per gli umani. ”

I ragni di frusta, noti anche come amblypygids, sono un tipo di aracnide notturno nativo di habitat caldi e tropicali. Come tutti gli aracnidi, hanno otto zampe; tuttavia, le loro due gambe anteriori si sono evolute in strutture sensoriali come antenne e, in effetti, sono chiamate gambe antenniformi. Le gambe antenniformi sono molto allungate e coperte di cellule sensoriali, compresi i recettori per l’olfatto proprio alle punte.

I ragni frusta tendono a picchettare una base di casa sotto pietre e macerie o in fessure alle basi degli alberi per settimane o mesi alla volta. Di notte escono dai loro rifugi e cacciano le prede. Sono in grado di percorrere distanze di 30 metri o più, ma ritornano sempre nella loro posizione originale.

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Phrynus barbadensis.

Fonte: ArachnoVegan, via Wikimedia Commons. Distribuito sotto una licenza CC BY-SA 4.0.

“Molti artropodi hanno modi molto intelligenti di trovare la strada di casa”, afferma Wiegmann. “La maggior parte degli artropodi usa l’integrazione dei cammini, dove contano fondamentalmente i loro passi nelle varie direzioni in cui camminano e poi fanno la trigonometria per capire come tornare indietro.”

Wiegmann afferma che la navigazione negli artropodi notturni è generalmente guidata visivamente. Ma i ragni frusta non dipendono né dall’integrazione del percorso né dalla visione per navigare.

“Siamo in grado di sostituire gli spider whip e sono in grado di risalire da lunghe distanze”, dice. “Ma non sembrano realizzarlo usando i metodi usati da altri artropodi.

“L’unica cosa che siamo stati in grado di identificare come un potenziale meccanismo di navigazione è l’olfatto”

Sniff Test

Per verificare l’ipotesi che gli spider whip utilizzino gli input olfattivi dalle loro gambe antenniformi per trovare i loro rifugi, Wiegmann, Hebets e colleghi hanno condotto un esperimento di laboratorio. Hanno usato il ragno frusta Phrynus marginemaculatus, una specie originaria della Florida. Mentre il corpo di P. marginemaculatus misura meno di un quarto di pollice, le sue zampe antenniformi possono raggiungere lunghezze di quasi quattro pollici.

I ricercatori hanno addestrato i ragni di frusta per identificare l’accesso a un rifugio in laboratorio da un segnale d’odore. Hanno scoperto che gli aracnidi imparavano prontamente a localizzare un rifugio dall’odore e si sono ricordati di questo posto per un periodo di due settimane.

Poi i ricercatori hanno tagliato le estremità delle gambe antenniformi dei ragni di frusta, rimuovendo i recettori olfattivi. Senza il loro senso dell’olfatto, le abilità di localizzazione dei ragni frusta svanirono. Inoltre, il grado in cui riemerse la localizzazione degli shelter, anche se modestamente, quando i soggetti furono successivamente riqualificati dipendeva dal numero di recettori olfattivi che erano stati rimossi.

Whip spider (Phrynus).

Fonte: Maximilian Paradiz, via Wikimedia Commons. Distribuito con una licenza CC BY 2.0.

Insieme, questi risultati confermano i risultati degli esperimenti sul campo che mostrano che i ragni di frusta possono utilizzare i recettori olfattivi sulle loro gambe antenniformi per individuare la posizione di rifugio e che la loro memoria olfattiva è robusta.

Wiegmann dice che la più grande sorpresa è che i whip spider sono così dipendenti dall’olfatto e non stanno usando tutta una serie di segnali sensoriali per navigare.

I ragni di frusta hanno strutture cerebrali chiamate corpi di funghi che, almeno negli insetti, sono coinvolti nell’integrazione sensoriale e soprattutto nell’elaborazione olfattiva. Rispetto alla dimensione del loro cervello, i ragni di frusta hanno i corpi di funghi più grandi di qualsiasi artropode studiato. Wiegmann ei suoi colleghi hanno pensato che questo fosse un indizio del fatto che gli aracnidi stavano integrando molte informazioni sensoriali, ma sembra che abbiano bisogno solo dell’olfatto per trovare la strada di casa.

L’olfatto non è un meccanismo tipico attraverso il quale gli artropodi navigano, dice Wiegmann – e non capiamo veramente come facciano i ragni.

“Sappiamo solo che se rimuoviamo i loro recettori olfattivi, non trovano la via di casa”, afferma Wiegmann. “Ma le fonti e la composizione dei segnali olfattivi che usano non sono ancora state determinate.

“Formano una specie di paesaggio olfattivo o una mappa del loro ambiente? Al momento non è affatto chiaro. ”

Riferimenti

Wiegmann, DD, Moore, CH, Flesher, NR, Harper, ED, Keto, KR, Hebets, EA e Bingman, VP (2019). Navigazione notturna mediante ragni di frusta: le gambe antenniformi mediano la localizzazione olfattiva a distanza di un rifugio. Comportamento animale 149: 45-54. Doi: 10.1016 / j.anbehav.2019.01.005.