Ragno saltatore: il mondo attraverso i suoi occhi e altri sensi

Per capire la percezione del ragno saltatore immagina di vedere il mondo in gran parte nei toni del grigio e anche un po’ sfocato. Ma questa vista si estende così lontano ai lati che puoi persino distinguere forme e movimenti sbiaditi dietro di te, senza bisogno di girare la testa! L’unico colore che vedi cade all’interno di uno spruzzo luminoso a forma di X che si muove con il tuo sguardo. Al centro di questa X, tutto è nitido e chiaro. È una piccola finestra di dettagli nitidi e colorati in un mondo grigio altrimenti velato.

È un po’ come guardare un film in bianco e nero scarsamente focalizzato su uno schermo IMAX 3D che avvolge la stanza. Il colore ad alta definizione appare solo ovunque punti un piccolo riflettore.

Questo è il mondo dei ragni saltatori. La loro famiglia comprende più di 6.000 specie conosciute. I loro due grandi occhi anteriori creano adorabili primi piani. Ma questi ragni sono meglio conosciuti per le loro danze di accoppiamento esilaranti e sgargianti e per le loro piccole dimensioni. In effetti, alcuni sono più piccoli di un seme di sesamo.

Ultimamente gli scienziati hanno scoperto che c’è molto di più in questi minuscoli aracnidi di quanto non si fossero resi conto nel tempo. Attraverso esperimenti innovativi, i ricercatori hanno analizzato come questi ragni vedono, sentono e assaporano il loro ambiente.

“Parte del motivo per cui studio insetti e ragni è questo atto di immaginazione necessario per cercare davvero di entrare nel loro mondo completamente alieno…e la realtà percettiva di questi animali”, afferma Nathan Morehouse, un ecologista visivo all’Università di Cincinnati in Ohio.

Vedere il mondo dal punto di vista di un ragno saltatore

Le api e le mosche hanno occhi composti. Uniscono le informazioni dalle loro centinaia o migliaia di lenti in un’unica immagine a mosaico. Ma non il ragno saltatore. Come altri ragni, i suoi occhi a macchina fotografica assomigliano più da vicino a quelli degli esseri umani e della maggior parte degli altri vertebrati. Ciascuno di questi occhi di ragni ha una singola lente che focalizza la luce su una retina.

I due occhi primari rivolti in avanti del ragno saltatore, hanno una risoluzione incredibilmente alta per le creature i cui corpi interi di solito si estendono da 2 a 20 millimetri. Eppure la loro vista è più acuta di quella di qualsiasi altro ragno. È anche il segreto per inseguire e avventarsi sulla preda con una precisione impressionante. La loro vista è paragonabile a quella di animali molto più grandi, come piccioni, gatti ed elefanti.

In effetti, la visione umana è solo da 5 a 10 volte migliore di quella di un ragno saltatore. “Dato che puoi inserire molti ragni in un singolo bulbo oculare umano, è piuttosto notevole”, afferma Ximena Nelson. “In termini di dimensione per dimensione”, dice, “non c’è proprio alcun confronto con il tipo di acuità spaziale che gli occhi di un ragno saltatore possono raggiungere”. Nelson studia i ragni saltatori all’Università di Canterbury. È a Christchurch, in Nuova Zelanda.

Quella visione nitida, tuttavia, copre solo una piccola parte del campo visivo dei ragni. Ognuno di questi due occhi principali vede solo una stretta striscia di mondo a forma di boomerang. Insieme formano una “X” di visione dei colori ad alta risoluzione. Accanto a ciascuno di questi occhi c’è un occhio più piccolo e meno acuto. Questa coppia esegue la scansione di un ampio campo visivo, ma solo in bianco e nero. Servono alla ricerca di cose che potrebbero richiedere l’attenzione di quegli occhi più grandi e ad alta risoluzione.

Su ciascun lato della testa del ragno c’è un altro paio di occhi a bassa risoluzione. Lasciano che il ragno guardi cosa sta succedendo dietro di lui. Presi insieme, gli otto occhi offrono una visione del mondo quasi a 360 gradi. E questo è un grande vantaggio per un piccolo animale che è sia cacciatore che preda. In effetti, un ragno saltatore potrebbe considerare il nostro campo visivo di 210 gradi piuttosto pietoso.

Ma in altri modi, il mondo visivo di un ragno saltatore non è così diverso dal nostro. Gli occhi principali dell’animale e la prima serie di occhi secondari insieme fanno praticamente lo stesso lavoro dei nostri due. Associano la visione periferica a bassa risoluzione con la visione centrale ad alta acuità. Come questi ragni, concentriamo la nostra attenzione su un’area relativamente piccola e ignoriamo in gran parte il resto finché qualcosa non cattura la nostra attenzione.

Visione collaborativa

Ciascuna delle quattro paia di occhi su un ragno saltatore ha un lavoro diverso. Eppure lavorano insieme come una squadra. “Sono davvero interessata a come i loro occhi collaborano”, ha detto Elizabeth Jakob. Ecologista comportamentale, lavora presso l’Università del Massachusetts Amherst.

Jakob usa un oftalmoscopio, questo tipo di dispositivo viene solitamente utilizzato per scrutare nella parte posteriore dell’occhio umano. Il suo è stato modificato per creare un eye tracker per i suoi ragni. Con l’adesivo rimovibile, lega una femmina di Phidippus audax all’estremità di un bastoncino di plastica.

Quindi, appende il bastone con il suo ragno saltatore davanti all’eye tracker. Appollaiato su una pallina, il ragno si trova di fronte a uno schermo video. Una volta che il ragno è in posizione, Jakob riproduce i video. Mentre il ragno osserva, Jakob registra come reagiscono quegli occhi principali.

Per fare ciò, il suo localizzatore punta una luce infrarossa sulla retina degli occhi principali. Questo crea un riflesso. Durante la riproduzione del video, una telecamera registra il riflesso del campo visivo a forma di X del ragno. Quel riflesso verrà successivamente sovrapposto al video che il ragno stava guardando.

Questo rivela esattamente su cosa si stavano concentrando gli occhi principali del ragno. Guardare il video combinato offre alle persone un portale attraverso il quale possono iniziare a sperimentare il mondo visivo del ragno.

Jakob e i suoi colleghi cercano di determinare quali oggetti visti dagli occhi secondari spingeranno un ragno a far oscillare quegli occhi principali per uno sguardo più nitido. Questo test aiuta. Fa molto di più che osservare come gli occhi lavorano insieme; arriva anche a stabilire quello che è importante per un ragno saltatore.

“È così interessante vedere cosa cattura la loro attenzione”, dice Jakob. È una “piccola finestra nella loro mente”. Innanzitutto, sullo schermo appare la sagoma di un grillo “un pasto appetitoso”. Puoi dire quando gli occhi principali del ragno si sono fissati sul grillo perché i boomerang iniziano a dimenarsi. Stanno rapidamente scansionando la silhouette.

Per scoprire cosa potrebbe distogliere l’attenzione del ragno da questo potenziale pasto, Jakob aggiunge altre immagini a un’area dello schermo che è visibile agli occhi secondari. Qualche interesse per un ovale nero? No. Forse una croce nera? O un altro grillo? Nessun interesse scaturito per queste cose, pare. Che ne dici di un ovale nero che si restringe? Ancora no. E se l’ovale diventasse più grande? Bingo: i boomerang volano rapidamente sull’ovale in espansione per avere una focalizzazione migliore.

Gli occhi principali di un ragno saltatore possono concentrarsi sulla preparazione per balzare alla cena, mentre gli altri occhi notano e ignorano qualsiasi numero di cose meno importanti. Ma se quegli occhi secondari individuano qualcosa che sta diventando più grande, beh, potrebbe trattarsi di un predatore in avvicinamento che richiede attenzione immediata.

La loro capacità di avvertire è ingegnosa ed è una tattica che potrebbe rendere geloso un umano facilmente distratto di natura. “Nuotiamo continuamente in un mare di potenziali stimoli”, afferma Jakob. Aiuta a concentrarsi sulle cose importanti, ignorando altre che probabilmente non lo sono. “Questo è certamente familiare a qualsiasi essere umano che cerchi di concentrarsi sulla lettura di qualsiasi cosa”. Jakob e il suo team hanno descritto le loro scoperte il 16 aprile 2021 sul Journal of Experimental Biology.

Riflettori puntati sul colore

Gli esseri umani e molti altri primati hanno una visione dei colori eccezionale. La maggior parte delle persone può vedere tre colori, rosso, blu e verde  e tutte le sfumature create da varie combinazioni di essi.

Molti altri mammiferi in genere vedono solo alcune sfumature di luce blu e verde. Molti ragni hanno anche una forma grezza di visione dei colori, ma per loro di solito si basa su tonalità verdi e ultraviolette. Ciò estende la loro visione all’estremità viola intenso dello spettro, ben oltre ciò che le persone possono vedere e anche le sfumature di blu e viola nel mezzo. Ma alcuni ragni saltatori vedono ancora di più.

Mentre era all’Università di Pittsburgh in Pennsylvania, Morehouse ha guidato un team che ha appreso che alcune specie di questi ragni hanno un filtro schiacciato tra due strati di recettori della luce sensibili al verde. Ciò consente ai ragni di rilevare la luce rossa in una piccola area al centro del campo visivo dei loro occhi principali. Questo aggiunge sfumature rosse, arancioni e gialle al loro mondo. Ciò significa che la loro visione include un arcobaleno di colori più ampio di quello che noi umani possiamo vedere.

Vedere il rosso può essere utile poiché è spesso usato come avvertimento. Per i ragni saltatori, la capacità di vedere il rosso potrebbe essersi evoluta per evitare prede tossiche. Ma una volta che questo nuovo mondo di colori è stato disponibile per i ragni, dice Morehouse, ne hanno fatto buon uso nel corteggiamento.

Utilizzando l’eye tracker di Jakob, Morehouse sta indagando su ciò che interessa alle femmine di ragno saltatore delle danze colorate e frenetiche che i maschi usano per corteggiarle. Sta scoprendo che giocando con i loro vari occhi, i corteggiatori utilizzano un mix di movimento e colore per catturare e mantenere l’attenzione di una donna.

Riesce a vedere le sfumature rosse, arancioni e gialle solo al centro della vista a forma di boomerang dei suoi occhi principali. A meno che non riesca ad attirare l’attenzione dei suoi occhi secondari con il movimento, lei non girerà i suoi occhi principali verso di lui. E se non lo fa, potrebbe non vedere mai i suoi lineamenti favolosamente colorati.

Per il maschio, questa potrebbe essere una questione di vita o di morte. Come mai? Una femmina non impressionata può decidere di fare un pasto con lui invece di sceglierlo come compagno.

I maschi di una specie studiata da Morehouse hanno un viso rosso abbagliante e bellissime zampe anteriori verde lime. Eppure le femmine sembrano molto colpite dalle ginocchia arancioni sul terzo paio di gambe dei maschi. Quando un maschio vede per la prima volta una femmina, alza le zampe anteriori come se stesse dirigendo un aereo su una pista d’atterraggio. Poi si sposta da un lato all’altro, sperando di attirare l’attenzione dei suoi occhi secondari.

Quando lei si gira, lui si avvicina e inizia a muovere le articolazioni del polso all’estremità degli arti anteriori sollevati. Puoi quasi sentirlo dire: “Ehi signora, qui!” Una volta che ha attirato la sua attenzione, escono le ginocchia arancioni “li sposteranno dietro la schiena in una specie di bubù settete”, dice Morehouse.

Per scoprire esattamente di cosa si tratta l’esibizione di un maschio che fa girare la testa a una femmina, Morehouse ha avuto un’epifania. Ha modificato i video di maschi che ballavano, quindi ha riprodotto i video a una donna appollaiata su un eye tracker. Lo ha usato per vedere come ciascuna delle mosse di un maschio ha influenzato la sua attenzione. Se il maschio ha un ginocchio arancione sollevato, ma non si muove, lei è meno interessata.

Se quelle ginocchia si stanno muovendo ma il colore arancione viene rimosso, si focalizzerà ma perderà rapidamente interesse. Deve avere sia il look giusto che le mosse giuste. “Sta usando il movimento per influenzare dove sta guardando, e poi usa il colore per attirare la sua attenzione”, spiega Morehouse.

L’ecologista comportamentale Lisa Taylor dell’Università della Florida a Gainesville, paragona le tattiche dei maschi a quelle degli inserzionisti umani. “Sembrano molti dei trucchi che i marketer usano per influenzare le nostre decisioni”, dice. “Capire la psicologia dei ragni a volte sembra simile alla comprensione della psicologia degli umani”.

Puoi sentirlo?

Lo spettacolo di corteggiamento che fa oscillare le gambe e le ginocchia del ragno saltatore maschio ha lo scopo di catturare l’attenzione di una femmina. Ma questo ballo è solo una parte del suo spettacolo, ha scoperto Damian Elias. È un ecologista comportamentale all’Università della California, a Berkeley.

Molti ragni usano le vibrazioni per comunicare. Alcuni rapporti avevano suggerito che i ragni saltatori fossero tra questi. Quando Elias ha indagato, ha scoperto che una serenata di vibrazioni straordinariamente elaborata accompagnava le mosse dei maschi. Le femmine sentono quelle vibrazioni attraverso il terreno. È qualcosa che gli esseri umani non percepirebbero mai.

“È stata una sorpresa completa per me”, dice Elias. E quando ha condiviso ciò che aveva trovato con altri scienziati ragno, ricorda, anche loro “sono rimasti sbalorditi”. Per origliare queste canzoni sismiche, Elias usa un vibrometro laser. È un dispositivo simile a quello utilizzato per misurare le vibrazioni nei componenti degli aeroplani. Lega una femmina di ragno su una superficie di nylon che è tesa come una pelle di tamburo.

Poi aggiunge un maschio. Quando il maschio vede la femmina, inizia a tamburellare le gambe sulla superficie e a vibrare l’addome in una danza. Elias misura la vibrazione della superficie del nylon e la traduce in qualcosa che finalmente anche le persone possono sentire. Questo rivela una raffica acustica di colpi, graffi e ronzii.

Allo stesso tempo, Elias registra il video del corteggiamento al rallentatore. Questo gli consente in seguito di studiare come si sincronizzano il suono e il movimento del maschio. Il maschio, scopre, esegue quello che è essenzialmente un assolo di batteria in miniatura, perfettamente abbinato ai suoi movimenti e calci.

Senza la tecnologia, dice Elias, non avrebbe potuto sbloccare “questo mondo segreto”. Il suo team ha descritto ciò che ha appreso nel numero del 23 febbraio 2021 del Journal of Arachnology. Il mondo del ragno saltatore è pieno di vibrazioni che provengono dal terreno.

Ma poiché quelle vibrazioni si sentono diverse a seconda di ciò su cui si trova il ragno, le cose possono cambiare rapidamente mentre salta da una foglia alla roccia fino al suolo. In questo modo, l’intero mondo sensoriale dei ragni è in continua evoluzione. Eppure si adattano senza perdere un colpo.

Assaporare il mondo ad ogni passo

Anche le gambe dei ragni saltatori svolgono un ruolo nel gusto, ogni piede contiene sensori chimici. Quindi stanno “assaggiando tutto ciò su cui stanno camminando”, spiega Elias. Si sa molto poco su questo aspetto dei sensi del ragno saltatore, ma l’ultimo lavoro del laboratorio di Taylor in Florida suggerisce che i maschi potrebbero sperare di assaggiare tracce di potenziali compagni.

La maggior parte dei ragni saltatori non costruisce ragnatele per catturare la preda. Invece, inseguono e balzano, ma mentre viaggiano, i ragni depongono costantemente una linea di seta. È una specie di corda di sicurezza nel caso in cui cadano o debbano scappare velocemente. E nel loro nuovo studio, Taylor e i suoi colleghi hanno scoperto che un ragno maschio di H. pyrrithrix poteva percepire la linea di seta di una femmina quando la calpestava.

Ora stanno testando se un ragno maschio può rilevare se quella scia di seta è stata lasciata da una femmina che potrebbe essere disposta ad accoppiarsi con lui. Sapere che potrebbe essere utile perché se si fosse già accoppiata, quella femmina potrebbe vederlo non come un corteggiatore ma come un pranzo.

Il gruppo di Taylor ha condiviso i suoi risultati il ​​29 luglio 2021 sul Journal of Arachnology, “Più impariamo, più diventa complicato”, dice Taylor. I ragni saltatori “sono così accattivanti visivamente e ci sono così tante cose in corso di scoperta che ci emozionano. E poi la chimica. È difficile immaginare che il loro mondo non sia super travolgente”.

Eppure i ragni saltatori gestiscono abbastanza bene questo diluvio sensoriale. Vivono un po’ ovunque. Molto probabilmente non ne hai mai visto uno a casa tua, perché sono tipici dei climi tropicali. Nonostante siano così piccoli, sono facili da identificare se sai cosa stai cercando o cosa stanno cercando, a patto di trovarti un giorno nel loro habitat.

“La prossima volta che vedi un ragno in mezzo a un muro, e lo guardi, e lui si gira indietro e ti guarda, quello è un ragno saltatore”, dice Nelson all’Università di Canterbury. “Ha rilevato il tuo movimento verso di lui con i suoi occhi secondari. E ora ti sta controllando.”