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Araignées : un cerveau au centre de la toile

Comment, avec un aussi petit cerveau, l’araignée peut-elle être capable de tisser des toiles aussi fines que complexes ? Cette prouesse, jusqu’à présent mal comprise, vient d’être en partie élucidée par des chercheurs américains de l’université Johns Hopkins. Pour cela, les scientifiques ont déployé des caméras de vision nocturne et une intelligence artificielle pour étudier chaque position des huit pattes d’une araignée pendant la construction d’une toile.

Réalisation : Véronique Marsollier , Caroline Ando

Production : Universcience

Année de production : 2021

Durée : 2min30

Araignées : un cerveau au centre de la toile

Comment, avec un aussi petit cerveau, l’araignée peut-elle être capable de tisser des toiles aussi fines que complexes ? Cette prouesse jusqu’à présent mal comprise, vient d’être en partie élucidée par des chercheurs américains de l’université Johns Hopkins.

De nombreux animaux construisent des nids comme les primates ou les oiseaux, des cheminées comme certains crabes ou même des étuis protecteurs comme les larves …Mais rien d’aussi complexe que les toiles des araignées.

Pour tenter de comprendre comment les arachnides peuvent atteindre un tel degré de précision géométrique, les chercheurs ont conçu une arène avec des caméras et des lumières infrarouges pour surveiller et enregistrer chaque nuit ,6 individus d’une espèce américaine Uloborus diversus, durant la construction de leur toile.

Un logiciel de vision industrielle spécifique a aussi permis de capter les postures des araignées images par images afin d’analyser précisément les millions de mouvements des pattes. La construction de 21 toiles a ainsi été scrutées pendant des heures.

L’araignée commence par une toile provisoire pour explorer son environnement, puis tisse des rayons du bord vers le centre.  Elle tire ensuite un fil en spirale qui lui permettra de capturer ses proies.

Les étapes de fabrication sont stéréotypées. Quelle que soit l’araignée les mêmes phénomènes sensoriels, les mêmes mouvements et les mêmes capacités motrices sont mises en œuvre.

Et ce sont de petites variations qui aboutissent à des toiles différentes. A tel point que, en fonction du mouvement des pattes des araignées, les scientifiques sont à même de prédire la structure de la toile qui sera réalisée.  

Cette étude confirme que les règles de construction d’une toile sont codées dans le cerveau de l’araignée. Reste à savoir comment elles le sont au niveau des neurones.

Cela fera l'objet de la prochaine phase de recherche. L'équipe prévoit même de mettre les araignées sous l'influence de psychotropes afin de déterminer quelles parties du cerveau sont impliquées dans le processus de construction de la toile, et comment. 

Réalisation : Véronique Marsollier , Caroline Ando

Production : Universcience

Année de production : 2021

Durée : 2min30