Pienten hämähäkkien suuret aivot vuotavat jalkoihinsa
Pienten hämähäkkien aivot ovat niin suuria, että ne täyttävät kehon ontelot ja vuotavat jalkoihinsa, kertovat Smithsonian Tropical Research Institute -tutkijat.
Osana meneillään olevaa tutkimusta, jolla ymmärretään, miten miniatyrisointi vaikuttaa aivojen kokoon ja käyttäytymiseen, tutkijat mitasivat yhdeksän hämähäkkilajin keskushermostoa sademetsän jättiläisistä hämähäkkeihin, jotka ovat pienempiä kuin tapin pää. Kun hämähäkit pienenevät, niiden aivot suurenevat suhteellisesti ja täyttävät yhä enemmän kehon onteloita.
Pienempien hämähäkkien, kuten Mysmena -suvun nymfien, aivot ulottuvat kehon ontelosta jalkoihinsa. Kuva: Wcislo lab.
William Wcislo on henkilöstötutkija Smithsonianin trooppisessa tutkimuslaitoksessa Panamassa. Hän sanoi:
Mitä pienempi eläin, sitä enemmän sen on investoitava aivoihinsa, mikä tarkoittaa, että jopa hyvin pienet hämähäkit pystyvät kutomaan verkon ja suorittamaan muita melko monimutkaisia käyttäytymismalleja. Huomasimme, että pienimpien hämähäkkien keskushermosto täyttää lähes 80 prosenttia koko kehon ontelosta, mukaan lukien noin 25 prosenttia jaloista.
Joillakin pienimmistä, epäkypsistä hämähäkkeistä on jopa epämuodostuneita, pullistuvia kappaleita. Kohouma sisältää ylimääräisiä aivoja. Saman lajin aikuiset eivät pullistu.
Aivosolut voivat olla vain niin pieniä, koska useimmilla soluilla on ydin, joka sisältää kaikki hämähäkin geenit ja joka vie tilaa. Myöskään hermokuitujen tai aksonien halkaisijaa ei voida pienentää, koska jos ne ovat liian ohuita, hermosignaaleja kuljettavien ionien virtaus häiriintyy eikä signaaleja siirretä kunnolla. Yksi vaihtoehto on antaa enemmän tilaa hermostolle. Wcislo sanoi:
Epäilimme, että hämähäkit voivat olla enimmäkseen aivoja, koska kaikille eläimille on olemassa yleinen sääntö, nimeltään Hallerin sääntö, jonka mukaan kehon koon pienentyessä aivojen ottaman kehon osuus kasvaa. Ihmisen aivot edustavat vain noin 2-3 prosenttia kehomme massasta. Jotkut pienimmistä mittaamistamme muurahaisaivoista edustavat noin 15% niiden biomassasta, ja jotkut näistä hämähäkeistä ovat paljon pienempiä.
Aivosolut käyttävät paljon energiaa, joten nämä pienet hämähäkit luultavasti myös muuttavat suuren osan kulutetusta ruoasta aivovoimaksi.
Hämähäkkien valtava biologinen monimuotoisuus Panamassa ja Costa Ricassa antoi tutkijoille mahdollisuuden mitata aivojen laajentumista hämähäkeillä, joilla on valtava koko kehon kokoa. Nephila clavipes, sademetsän jättiläinen, painaa 400 000 kertaa enemmän kuin tutkimuksen pienimmät hämähäkit, nymfit hämähäkeistä suvussa Mysmena.