Les araignées pensent-elles?

Les toiles d’araignées contiennent des indices sur les décisions d’une araignée.

Source: William Eberhard, utilisé avec permission.

Les toiles d’araignées peuvent être belles, complexes et mortelles, mais que peuvent-elles nous dire sur les araignées qui les ont construites?

Il existe plus de 3 100 espèces d’araignées tissant des orbes, dont la taille varie de un à plusieurs centimètres. On les trouve couramment dans les jardins, les champs et les forêts, où ils construisent des toiles en forme de roues en spirale.

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Les premiers naturalistes ont conclu que la construction d’orbes sur le Web était très stéréotypée. Ils ont noté que ces araignées n’ont besoin d’aucune expérience ou apprentissage pour construire des orbes parfaits et que l’ordre général dans lequel différentes parties de l’orbe sont construites est invariable.

Cette vision des tisserands orb comme de petits automates, incapables d’ajuster leur comportement préprogrammé à des circonstances différentes, a longtemps prévalu. Cependant, des recherches plus récentes ont révélé que les tisserands étaient flexibles à bien des égards. Ils ajustent leur comportement de construction de toile aux différents types de stimuli, y compris leur quantité de soie, la taille de l’espace dégagé disponible pour la construction, l’orientation de la toile vis-à-vis de la gravité, du vent et de la taille de l’araignée et poids.

“Ce type de flexibilité pose la question de savoir si les ajustements résultent d’instructions préprogrammées et sont exécutés automatiquement ou résultent de processus plus complexes tels que” la perspicacité “ou la” compréhension “,” explique William Eberhard, scientifique au Smithsonian. Institut de recherches tropicales.

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Surfer sur le web

Les toiles Orb se composent d’une série de cercles concentriques partant du plus petit au centre, appelé moyeu, et irradiant vers l’extérieur. Les cercles sont divisés en secteurs par des lignes de soie, comme des parts de tarte. Lors de la construction d’une toile, l’araignée construit d’abord le cadre avec de la soie non collante avant d’ajouter une dernière ligne collante qui spirale vers l’intérieur depuis les bords extérieurs du moyeu.

Fait intéressant, les tisserands orb effectuent ce processus à l’aveuglette: ils ne peuvent pas voir les lignes dans leur toile et la construction se déroule généralement dans le noir. Au lieu de cela, ils comptent sur leur sens du toucher.

“L’araignée tape avec une jambe, comme un aveugle avec une canne, vers le site où la boucle interne de la ligne collante est susceptible de se trouver”, explique Eberhard. «Dès qu’elle touche cette ligne, elle tourne immédiatement pour attacher la nouvelle ligne qu’elle produit puis passe à la recherche du rayon suivant et crée l’attachement suivant. La boucle interne sert donc de type de garde-corps, tandis que l’araignée crée des boucles supplémentaires de lignes collantes. ”

Travaillant progressivement vers l’intérieur depuis le bord extérieur de l’orbe et en utilisant cette information tactile, l’araignée évite de traverser la boucle collante précédente. Cela peut être considéré comme la «règle de ne pas traverser».

Les positions des lignes dans une toile constituent des enregistrements concrets et précis de centaines de décisions comportementales prises par une araignée. En traçant les lignes créées par une araignée, il est possible de déduire si elle ne parvient pas à utiliser la règle de non-croisement.

Règles-Breakers

Dans un nouvel article, Eberhard tire parti de ces aspects des toiles d’orbes pour évaluer la flexibilité comportementale de deux espèces d’araignées tissées en orbe, Zosis geniculata et Uloborus diversus . Il a analysé le moment où les araignées utilisaient la règle du non-croisement pour créer de nouvelles toiles à partir de zéro et pour réparer des toiles existantes.

Eberhard montre que ces araignées sont flexibles, qu’elles utilisent ou non cette règle pour guider la construction en spirale collante, en particulier lors de réparations.

«Normalement, ils enfreignent très rarement la règle, seulement une fois sur plusieurs milliers de décisions», déclare Eberhard. “Mais ils l’ont systématiquement cassé quand ils se sont trouvés” peints dans un coin “, avec une grande partie de la toile manquant de lignes collantes et le seul moyen de l’atteindre était de ne pas respecter la règle.”

En ignorant de temps en temps la règle du non-croisement, les araignées ont eu accès à des parties de leurs toiles autrement inaccessibles. Par exemple, les araignées de Z. geniculata réparant des toiles avec un seul secteur endommagé n’ont jamais enfreint la règle du non-croisement, mais celles qui réparent des toiles à deux ou trois trous l’ont violée environ la moitié du temps.

Penser comme une araignée

Traditionnellement, la flexibilité comportementale chez un petit animal comme un tisserand a été attribuée à un apprentissage ou à une instruction innée préprogrammée. L’apprentissage est peu probable pour plusieurs raisons, notamment le temps souvent considérable écoulé entre les décisions de construction et l’impact des proies sur le Web, ce qui rend difficile la mise en relation des événements.

L’hypothèse d’instructions préprogrammées ne peut pas non plus expliquer les observations de cette étude. Violer temporairement la règle du non-croisement n’était qu’un des nombreux moyens par lesquels les araignées entraient dans des parties autrement inaccessibles de leurs toiles lors de la construction d’une spirale collante. De plus, les détails des situations dans lesquelles la règle a été enfreinte et la variation des ajustements comportementaux effectués (par exemple, la netteté des virages) suggèrent également qu’une réponse innée est peu probable. Il faudrait de nombreux comportements préprogrammés pour faire face aux nombreux contextes dans lesquels la règle était enfreinte.

“Les résultats me laissent penser que ces araignées ont une sorte de” compréhension “(bien que ce ne soit évidemment pas une expérience humaine) de la localisation physique de sites dans l’orbe où se trouvent des espaces ouverts non encore couverts de lignes collantes et de la manière dont pour atteindre de tels espaces en enfreignant la règle du non-croisement qui, par ailleurs, influence fortement l’endroit où ils tracent des lignes collantes », explique Eberhard.

Comme l’écrit Eberhard dans le journal: «À un moment donné, il devient moins convaincant d’inventer des explications de plus en plus complexes basées sur des réponses préprogrammées que de supposer que l’animal utilise de simples capacités cognitives pour résoudre des problèmes».

Sens spidey

Selon Eberhard, le plus gros défi – et l’aspect le plus excitant de son travail – est de travailler avec un animal dont le monde sensoriel est si différent du nôtre.

Il a partagé l’une de ses expériences particulièrement agréables lorsqu’il a vu une tisseuse tisserbe essayer de créer une orbe. Il comprenait si bien son comportement qu’il pouvait percevoir ce qu’elle essayait de faire et l’aider directement. Par une journée venteuse, avec peu de supports à proximité, l’araignée a fait des descentes répétées puis des montées sur une seule ligne après avoir construit une seule ligne horizontale. Eberhard a interprété ces comportements comme des tentatives infructueuses de trouver un support supplémentaire pour son site Web en créant une nouvelle ligne.

«Je devais faire partie d’un groupe très sélectif d’êtres humains pour participer directement et sciemment à la construction d’une toile d’orbe en saisissant l’extrémité de la ligne qu’elle produisait et en l’attachant sur un support proche», dit-il.

“L’araignée a immédiatement marché le long de la ligne jusqu’à ce support, a renforcé l’attachement, puis a immédiatement commencé les étapes suivantes dans la construction d’un globe.”

Pour Eberhard, il est enrichissant de pouvoir déduire ce qu’une araignée a fait et pourquoi elle l’a fait (c’est-à-dire les signaux qu’elle a probablement utilisés) à partir de photographies de toiles orb. Ses travaux suggèrent que l’hypothèse traditionnelle selon laquelle la flexibilité comportementale des araignées est préprogrammée n’est pas correcte.

«La grande surprise dans cet article est qu’un animal aussi petit et« simple »pourrait avoir une vision ou une compréhension proche de celle-ci», dit-il.

Références

Eberhard, GT (2019). La flexibilité adaptative dans les indices guidant la construction de la toile d’araignée et ses implications possibles pour la cognition de l’araignée. Comportement 156 (3-4). DOI: https://doi.org/10.1163/1568539X-00003544.