معجزة شبكة العنكبوت الهندسية

تعد شبكة العنكبوت، أعجوبة هندسية معقدة، فبناء هذه المصائد القوية سريعة الزوال هي عملية تتبع أنماط مشتركة بين أنواع العنكبوت. ولكن هل هناك مجال للتنوع الفردي الذي يجعل شبكة أحد الأنواع - أو شبكة عنكبوت فردي - مختلفة بشكل يمكن تمييزه عن شبكة الآخر؟ هنا يطرح سؤال: هل جميع الشبكات متطابقة، أم أن كل شبكة عنكبوتية فريدة من نوعها؟ وما هي العوامل التي تجعل العناكب تختلف في شبكاتها الحريرية؟.

في جميع أنحاء العالم يعيش نحو 48 ألف نوع من العناكب. وتمتلك جميعها أعضاء منتجة للحرير، تُعرف باسم المغازل، ولكن لا تقوم جميع العناكب بتدوير الشبكات وتنتظر فريستها. إذ تبحث بعض العناكب عن الطعام بنشاط، وتستخدم الحرير لصنع أكياس البيض أو "المنازل" الصغيرة للاختباء فيها. وبحسب "صموئيل زشوك"، عالِم العنكبوتيات في قسم بيولوجيا الحفظ في جامعة بازل في سويسرا، فإن شبكات "الجرم السماوي" التي ينسجها أقل من 10٪ من أنواع العنكبوت المعروفة، تعد مثالية لاصطياد الحشرات الطائرة لأنها توفر مساحة واسعة لالتقاط الفريسة وهي غير مرئية تقريبًا. وعادة ما تتبع العناكب التي تبني شبكات الجرم السماوي خطة بناء مماثلة وتخلق شكلًا مشابهًا. تبدأ ببعض الخيوط التي تتمحور حول نقطة واحدة، في شكل "Y"؛ ثم يقوم العنكبوت بإنشاء إطار حول "Y"، وربط عدد قليل من الخيوط في المنتصف. ثم يقومون بعمل المزيد من الخيوط من هذا الوسط إلى الإطار.

في هذه المرحلة، يتحرك العنكبوت إلى الوسط ويبني ما يُعرف باسم اللولب الإضافي من الداخل إلى الخارج. وهو هيكل موضعي مصنوع من الحرير غير اللاصق. وبمجرد الانتهاء من هذا اللولب المؤقت، يصنع العنكبوت لولبًا جديدًا ولزجًا من خلال العمل باتجاه المركز من الإطار الخارجي.  ورغم تشابه جميع شبكات الجرم السماوي، فإن هناك تفاصيل تختلف بين الأنواع. على سبيل المثال، تقوم العناكب من جنس Cyclosa بتثبيت "زخرفة" في منتصف شبكاتها المصنوعة من بقايا طعام الفرائس وقطع من الأوراق، والتي قد يستخدمها العنكبوت للتمويه، بحسب " زشوك". وبينما ينُتج معظم نساجي الجرم السماوي شبكات متعامدة على الأرض فإن بعضها شبكات تدور بشكل أفقي. ومن الممكن أن يؤثر موقع لشبكة الجرم السماوي على شكلها بحسب " سيباستيان إتشيفري"، عالم الأنراكولوجيا في الجمعية الأميركية لعلم العنكبوت.

في الآونة الأخيرة، راقب باحثون العناكب الفردية التي تنسج الجرم السماوي في الأنواع Uloborus Diversus أثناء قيامهم ببناء شبكات واحدة يوميًا. وكانت تلك الشبكات متشابهة ولكنها ليست متطابقة، حتى مع تشابه الظروف، يومًا بعد يوم، لاحظ العلماء اختلافات صغيرة في الشبكات من خلال تتبع التغييرات في موضع العنكبوت، لكن هذا لم يكشف عن سبب تغيير العنكبوت لتقنيته. ووفقًا لباحثين فإن تحديد الإشارات الحسية التي تحفز تغييرات طفيفة في غزل شبكة العنكبوت يتطلب "فهمًا أكثر تفصيلاً لسلوك العنكبوت".

العناكب قاتلة الثعابين

في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي، تلاعب العلماء بالعناكب في تصميم شبكات تباعدت بشدة عن الأنماط المعتادة عن طريق اعطاء العناكب مجموعة متنوعة من الأدوية التي تغير السلوك. وقد وثقت دراسة نشرت في عام 1971، أكثر من عقدين من هذه التجارب، التي بدأت في عام 1948، عندما قرر " HM Peters" أستاذ علم الحيوان في ألمانيا، أن تبني عناكب مختبره شبكاتها في مكان واحد، لذا أعطى العناكب الأمفيتامينات. في حين أن المنبهات لم تؤثر على الوقت الذي تختاره العناكب لتدوير شبكاتها، تم بناء الشبكات بطريقة بدت مشوهة خارج نطاق الاختلافات في النمط الهندسي الذي لوحظ حتى ذلك الوقت.

كان اكتشاف عام 1948 سببًا في إثارة فضول العلماء حول الغزل الشبكي للعناكب، والطرق التي تغير بها الأدوية هذا السلوك ليجدوا أن الأدوية المختلفة قادت إلى تقنيات مختلفة لبناء الشبكات. على سبيل المثال، أدى  "ديكستروأمفيتامين "، وهو عقار منبه يستخدم لعلاج اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه، إلى عدم انتظام نصف القطر والتباعد اللولبي. في حين أن العناكب التي أعطيت عقار الهلوسة حمض الليسرجيك ثنائي إيثيل أميد - إل إس دي - أنتجت "شبكات منتظمة بشكل غير عادي".

عناكب العلياء

وبعد عقود، قام الباحثون في مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لـ"ناسا" بإعادة النظر في هذه التجارب عن طريق إعطاء جرعات لعناكب الحدائق الأوروبية (Araneus diadematus)  من الكافيين والبنزيدرين والماريجوانا وهيدرات الكلورال المهدئة  وفقًا لتقرير عام 1995 نُشر في مجلة NASA Tech Briefs . كشفت صور الشبكات الناتجة عن أن الكافيين كان أكبر اضطراب هيكلي، واستبدلت النغمات واللوالب المميزة للشبكة بمزيج عشوائي على ما يبدو من الخيوط، وفقًا للدراسة.  في حين أن العناكب عادة لا تبني شبكات مميزة للغاية (وغير تقليدية) بدون مساعدة كيميائية، فإنها تصنع شبكة جديدة كل ليلة أو نحو ذلك. هذا يعني أن العنكبوت يمكنه إنتاج حوالي 100 إلى 200 شبكة على مدار حياته. اعتمادًا على الأنواع المتنوعة لا بد أن يكون هناك بعض الاختلاف على الأقل من شبكة إلى أخرى.

 المصدر: live science