Het is een uniek cognitief vermogen dat tot nu toe alleen nog bij gewervelde dieren is gezien.
De kleine Menemerus semilimbatus is een bijzonder spinnetje met acht twinkelende, gitzwarte ogen. En met zijn ‘zijogen’ kan hij wat unieks. Zo hebben wetenschappers ontdekt dat de spin levend van niet-levend kan onderscheiden met behulp van op beweging gebaseerde visuele aanwijzingen. Een cognitief vermogen waarvan gedacht werd dat alleen gewervelde dieren erover beschikten.
Menemerus semilimbatus is een spin die valt onder de grote groep springspinnen. Deze spinnen hebben zeer goed ontwikkelde voor-middenogen en bespringen hun prooi. Ze spinnen geen web, maar gebruiken wel een spinragdraad om zichzelf te zekeren voor ze een sprong wagen. De ogen reflecteren in het donker als er licht op valt.
Als je erover nadenkt is het eigenlijk best logisch dat dieren onderscheid moeten maken tussen levend en levenloos. Het stelt hen bijvoorbeeld in staat om een partner te vinden, roofdieren te vermijden of prooien te vangen. Desalniettemin was het onduidelijk of kleine, simpele, ongewervelde beestjes ook een dergelijk cognitief vermogen hebben.
Biologische bewegingen
Om het fenomeen te bestuderen, verzamelden onderzoekers 60, in het wild gevangen Menemerus semilimbatus-spinnen. Deze spinnen staan bekend om hun spectaculair goede zicht. Vervolgens werden de diertjes onderworpen aan een speciale lichttest. Tijdens deze lichttest werden zowel biologische bewegingen als willekeurige bewegingen nagebootst. “Er kan veel informatie uit situaties gehaald worden door te kijken hoe dingen bewegen,” vertelt onderzoeker Massimo De Agrò in gesprek met Scientias.nl. “Wij bestudeerden een specifiek patroon dat duidt op de aanwezigheid van een levend organisme.” Door bewegende stippen te simuleren die overeenkomen met de posities van de belangrijkste gewrichten van een spin, wisten de onderzoekers deze biologische bewegingen na te maken. De meeste gewervelde dieren, waaronder natuurlijk mensen, zijn in staat om dergelijke biologische bewegingspatronen te herkennen.
Geslaagd!
De onderzoekers kwamen tot de ontdekking dat de kleine Menemerus semilimbatus met vlag en wimpel voor de lichttest slaagde. Het betekent dat het spinnetje aan de hand van de relatieve positionering van de gewrichten andere levende dieren kan herkennen. Een bijzondere ontdekking. “Ongewervelde dieren zoals insecten en spinnen zijn zo klein, dat je denkt dat het simpelweg geautomatiseerde machines zijn die worden aangedreven door een klein brein,” zegt De Agrò. “Maar ons onderzoek vertelt een heel ander verhaal. Het laat zien hoe slim deze mini-hersentjes kunnen zijn.”
Opvallend genoeg kwamen de onderzoekers tot de ontdekking dat de spinnetjes met hun naar voren gerichte, primaire ogen, eerder geneigd waren om de willekeurige, dan de biologische bewegingen te volgen. En dat lijkt tegenstrijdig. Je zou namelijk zeggen dat spinnen eerder hun aandacht moeten vestigen op levende organismen in hun omgeving, zodat ze tijdig partners, roofdieren of prooien herkennen. “We waren in eerste instantie heel verrast door deze waargenomen ‘omgekeerde voorkeur’,” aldus De Agrò. “Het gebeurde heel consequent. Toen we er dieper over nadachten werd het echter steeds logischer. Verplaats je maar eens in de schoenen van een spin. Als de zij-ogen al in staat zijn om biologische bewegingen te begrijpen, moet je juist aandacht hebben voor de onverwachte beweging!”
Dierenrijk
De bevindingen uit de studie suggereren dat het complexe cognitieve vermogen om levend van levenloos te onderscheiden, breder in het dierenrijk verspreid is dan gedacht. Het zou bovendien goed kunnen dat niet alleen dit spinnetje in staat is om dat onderscheid te maken, maar dat ook andere ongewervelden over deze eigenschap beschikken. “Ik verwacht binnenkort al berichten over andere ongewervelden die biologische bewegingen waarnemen,” voorspelt De Agrò. “De aanwezigheid van een dergelijk vermogen bij Menemerus semilimbatus suggereert namelijk dat het niet recent geëvolueerd is in de afstamming van gewervelde dieren. In plaats daarvan is het waarschijnlijk een gevolg van convergente evolutie. Ik vermoed dat ook veel andere ongewervelde dieren het voordelig zouden vinden om visueel onderscheid te kunnen maken tussen levend en niet-levend.”
Visueel systeem
De studie toont aan dat de zij-ogen van Menemerus semilimbatus een geweldig hulpmiddel zijn. “Hun afzonderlijke paar ogen, allemaal gespecialiseerd in een andere visuele taak, geven ongekende vrijheid,” stelt De Agrò. “Het stelt hen in staat om te kiezen waar ze zich op willen concentreren of waar ze zich juist voor willen afsluiten. Met de studie hebben we deze diepe specialisatie en verdeling van het visueel systeem aangetoond. We weten nog niet precies of deze vaardigheid gecentraliseerd is in een specifiek gedeelte in de hersenen, of dat het een integratie is van meerdere gebieden, al vermoeden we het eerste.”
Volgens de onderzoekers opent de ontdekking van het vermogen van Menemerus semilimbatus om levend van levenloos te onderscheiden, nieuwe en opwindende perspectieven op de evolutie van visuele waarneming. “We kunnen niet wachten om te zien welke andere visuele signalen door deze kleine wezentjes kunnen worden waargenomen en begrepen,” besluit De Agrò.
