Springpferd Menemerus semilimbatus
Rennfahrer erkennen Wirbellose in bestimmten Objekten anhand der Besonderheiten ihrer Bewegungen. Zu diesem Schluss kamen amerikanische und deutsche Zoologen nach einer Versuchsreihe mit Vertretern der Art Menemerus semilimbatus. Es stellte sich heraus, dass, wenn Sie einem Pferd ein Video zeigen, in dem die Silhouette einer sich bewegenden Spinne in eine Reihe von Punkten umgewandelt wird, die ihren Gliedmaßen entsprechen, es als Tier definiert wird. Es stimmt, dass sich unrealistisch bewegte Punktesätze mehr Aufmerksamkeit von experimentellen Personen erregten. Die Ergebnisse der Studie wurden in einem Artikel für die Zeitschrift PLoS Biology veröffentlicht.
In den meisten Fällen können Tiere, einschließlich des Menschen, leicht feststellen, ob es sich bei einem Objekt um ein anderes Tier handelt. So können sie Verwandte, Räuber oder potenzielle Beute rechtzeitig erkennen. Experten gehen davon aus, dass diese Fähigkeit auf Bewegungserkennung basiert. Tatsache ist, dass sich zumindest bei Wirbeltieren Körperteile nach einem bestimmten Muster relativ zueinander bewegen (zum Beispiel ändert sich der Abstand zwischen einigen Gelenken während der Bewegung, aber nicht zwischen anderen). Wenn das sich bewegende Objekt dazu passt, hält es das Gehirn für einen Menschen oder ein Tier. So können Menschen in Experimenten eine sich bewegende menschliche Silhouette auf Video korrekt erkennen, die durch nur elf Punkte dargestellt wird, die den Hauptgelenken entsprechen. Ähnliche Fähigkeiten finden sich bei vielen anderen Wirbeltieren. Nach der Tatsache zu urteilen, dass sie bereits bei jungen Menschen entdeckt werden, sind sie angeboren.
Auch die Körper von Arthropoden, die mit einem starren Exoskelett bedeckt sind, bewegen sich nach einem bestimmten Muster. Zu lernen, es zu erkennen, wäre für Wirbellose sehr nützlich. Ob sie dazu in der Lage sind, ist jedoch bislang unklar.
Ein Team von Zoologen unter der Leitung von Massimo De Agrò von der Harvard University beschloss, dieses Problem zu untersuchen. Die Forscher konzentrierten sich auf Springspinnen (Salticidae), in deren Leben das Sehen eine sehr wichtige Rolle spielt. Diese Wirbellosen haben acht Augen mit unterschiedlichen Funktionen. Ein Paar sogenannter Primäraugen, das größte und am weitesten nach vorne gerichtete, hat die schärfste Sicht, aber sein Sichtfeld ist klein: weniger als fünf Grad. Um die Situation um sie herum ständig zu überwachen, verwenden die Pferde daher drei Sekundäraugenpaare, die sich an den Seiten des Cephalothorax befinden. Wenn ein sich bewegendes Objekt in das Sichtfeld dieser Augen eintritt, dreht sich die Spinne mit ihrem ganzen Körper scharf darauf zu, um es mit ihren Hauptaugen besser sehen zu können. Diese Bewegung ist so schnell, dass Experten sie mit Sakkaden vergleichen – unwillkürlichen Augenbewegungen des Menschen und vieler anderer Tiere.
Aus früheren Forschungen wussten de Agro und seine Kollegen, dass Pferde sich nicht bei jeder Bewegung drehen. Um herauszufinden, welche Kriterien die Reaktion dieser Spinnen beeinflussen, nahmen sie 60 Menemerus semilimbatus-Pferde und führten eine Reihe von Experimenten mit ihnen durch. Die Testpersonen wurden über einer beweglichen Kugel so aufgehängt, dass ihre Füße diese berührten. Dann wurden ihnen auf einem Computermonitor sich bewegende Objekte von fünf Arten gezeigt. Die Bewegungen jedes von ihnen basierten auf Videoaufnahmen der Bewegungen eines anderen Pferdes, Salticus Scenicus. Für das Experiment wurde die Silhouette der Spinne aus dem Video in eine Reihe von vielen sich bewegenden Punkten umgewandelt, die ihren Gliedmaßen entsprechen. Die Punkte, aus denen die Objekte des ersten Typs bestanden, behielten die gleichen Trajektorien und relativen Positionen wie in der Originalaufnahme. Bei den Objekten des zweiten Typs wurden die Trajektorien der Punkte beibehalten, aber ihre Position änderte sich, und bei den Objekten des dritten Typs bewegten sich die Punkte zufällig. Beim Erstellen von Objekten des vierten Typs verbanden die Forscher die Punkte zu einer einzigen Silhouette und fügten ein bedingtes Bild des Spinnenkörpers hinzu, und der fünfte Objekttyp war eine gewöhnliche Ellipse.
Jedes Stinktier bestand vier Tests, bei denen ihm gleichzeitig zwei sich bewegende Objekte unterschiedlicher Art gezeigt wurden. Sie erschienen am rechten und linken Rand des Bildschirms, bewegten sich mit Stopps zur Mitte, trafen sich hier und verschwanden - außerdem wurde diese Aufnahme während eines Tests zehnmal hintereinander wiederholt (die ursprüngliche Anordnung der Objekte wurde umgekehrt). Da der Cephalothorax der Spinnen fixiert war, konnten sie sich nicht dem Reiz zuwenden, der sie interessierte - sie drehten die Kugel jedoch mit ihren Pfoten in eine bestimmte Richtung. So konnten de Argo und seine Co-Autoren festhalten, welche Objekte bei den Pferden das größte Interesse wecken.
Die Analyse der gesammelten Daten zeigte, dass die Ellipsen für die Rennfahrer von größerem Interesse sind als die Silhouetten (p <0,00001) und die Objekte des dritten Typs (mit zufällig bewegten Punkten) stärker sind als die Objekte des zweiten Typs (jene, für die die Trajektorie der Punkte erhalten bleibt) (p = 0, 0001). Außerdem versuchten Spinnen häufiger, sich Objekten des dritten Typs als Objekten des ersten Typs zuzuwenden (dh die Bewegungen des Originals zu wiederholen) (p < 0, 0006). Objekte des ersten und zweiten Typs weckten bei experimentellen Individuen ungefähr das gleiche Interesse, was mit den Ergebnissen ähnlicher Tests an Wirbeltieren übereinstimmt.
Laut de Agro und seinen Kollegen deuten die Ergebnisse der Studie darauf hin, dass Rennpferde in der Lage sind, Objekte, deren Bewegungen anderen Spinnen ähneln, anhand ihres Bewegungsmusters zu unterscheiden. Solche Objekte wecken zwar weniger Interesse an ihnen als solche, die sich unrealistisch bewegen. Diese Vorliebe kam für die Autoren unerwartet: Sie gingen davon aus, dass Spinnen sich häufiger den Reizen zuwenden würden, die echten Gliederfüßern eher ähneln. Es ist möglich, dass Rennpferde mit Hilfe von Gehirnregionen, die den Sekundäraugen zugeordnet sind, Informationen über erkennbar bewegte Objekte verarbeiten, sodass sie diese nicht mit ihren Primäraugen betrachten müssen. Aber ungewohnte Reize können so nicht erkannt werden – und um sie zu verstehen, müssen Spinnen sie mit Hilfe großer Primäraugen genauer untersuchen.
So findet sich die Fähigkeit, Tiere anhand ihrer Bewegungsmerkmale zu erkennen, nicht nur bei Wirbeltieren, sondern zumindest bei einigen Wirbellosen (nach de Agro und seinen Kollegen kann sie neben Spinnentieren auch für Insekten und Weichtiere). Es ist möglich, dass diese Fähigkeit von Vertretern dieser Gruppen von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt wurde - obwohl es wahrscheinlicher ist, dass sie im Prozess der konvergenten Evolution wiederholt und unabhängig entstanden ist.
Zuvor haben wir darüber gesprochen, wie Zoologen Habronattus pyrrithrix-Pferde mit Kosmetika bemalten. Dies widerlegte die weit verbreitete Vorstellung, dass die kontrastierenden Farben der Männchen dieser Art ihnen helfen, Raubtiere abzuschrecken.
