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Les veuves noires doivent mépriser Clint Sergi. Tout en travaillant sur son doctorat. En biologie à l’Université du Wisconsin-Milwaukee, Sergi a passé son temps à concevoir de petits défis pour les araignées, ce qui impliquait souvent de les récompenser avec de délicieux grillons morts ou de les confondre en volant les grillons. « La grande question qui a motivé le travail était simplement de savoir ce qui se passe dans l’esprit des animaux », dit-il.
Les biologistes savent déjà que le cerveau des araignées n’est pas comme le cerveau humain. Leur monde sensoriel est adapté à la vie dans les toiles et les coins sombres. « Les humains sont des animaux très visuels », explique Sergi. « Ces araignées qui construisent des toiles n’ont presque aucune vision. Ils ont des yeux, mais ils sont surtout bons pour détecter la lumière et le mouvement. Au lieu de cela, dit-il, la perception d’une veuve noire provient principalement des vibrations, un peu comme l’ouïe. « Leurs jambes sont un peu comme des oreilles qui captent les vibrations à travers la toile. »
Et en termes de cognition, les biologistes savent que ces araignées se souviennent quand elles ont attrapé une proie. Certains scientifiques, dont Sergi, pensent qu’ils forment même des représentations mentales de leurs toiles. Pourtant, on ne sait pas grand-chose sur le degré de détail de leurs souvenirs ou sur la manière dont les événements passés affectent leurs décisions futures. Alors Sergi et son conseiller, l’expert en cognition des araignées Rafa Rodríguez, ont décidé de mettre à l’épreuve la mémoire de la veuve noire. Comme vous pouvez le deviner, Sergi offrait des grillons morts aux araignées et les volait ensuite.
Le résultat, ont-ils écrit dans la revue Ethology, montre que les veuves noires ont une meilleure mémoire qu’on ne le savait auparavant. Lorsque leur proie est enlevée, les araignées la recherchent à plusieurs reprises au bon endroit. Dans certains cas, ils semblent se souvenir de la taille de la proie, recherchant davantage les plus grosses collations volées. « Ils ne réagissent pas seulement à un stimulus particulier en utilisant des modèles de comportement définis », explique Sergi. « Ils ont la capacité de prendre des décisions. »
Ce travail rappelle que les calculs cognitifs complexes sont répandus dans le règne animal, que les systèmes de navigation internes apparaissent dans les cerveaux grands et minuscules, y compris ceux qui dépendent d’entrées sensorielles très différentes. « Cela montre que les arthropodes sont capables de coder des souvenirs complexes que les gens associent souvent aux vertébrés », explique Andrew Gordus, un neuroscientifique comportemental de l’Université Johns Hopkins qui n’a pas participé aux travaux. « Les invertébrés sont beaucoup plus sophistiqués que nous ne le pensons. »
Les résultats de Sergi s’ajoutent aux preuves de plus en plus nombreuses que les insectes et les araignées forment – et agissent sur – des souvenirs détaillés, de la même manière que les humains, mais avec des mécanismes très différents. Nous nous orientons avec des «cellules de lieu» dans l’hippocampe, ce qui manque aux arthropodes. Pourtant, dit Gordus, « ils ont des régions cérébrales qui ont évolué pour remplir la même fonction ».
Votre système nerveux central contient une moelle épinière et un cerveau de 3 livres. Les araignées ont deux amas de neurones appelés ganglions : un au-dessus de l’œsophage, un en dessous. L’apport critique de ce cerveau provient de milliers de capteurs situés le long de l’exosquelette de l’araignée, appelés sensilles fendues. Chacun ressemble à une minuscule fissure, qui se déforme lorsque les vibrations traversent le corps de l’araignée. (Certaines preuves suggèrent que les veuves peuvent syntoniser différentes fréquences en ajustant leur posture.) Les araignées sont si bien câblées pour détecter les vibrations qu’il y a même un débat sur la question de savoir si la toile d’araignée fait partie de son cerveau.
Comparé à la masse de matière grise géante de l’humanité, cela pourrait sembler être un ordinateur radicalement différent pour le traitement des souvenirs. Mais pour Sergi, l’apparence du cerveau d’un animal importe moins que les comportements qu’il produit. Par exemple, les oiseaux, en tant que classe biologique, ont une structure cérébrale commune. Pourtant, certains excellent dans des tâches cognitives que d’autres ne font pas. Les corbeaux comptent et utilisent zéro. Les cacatoès résolvent des énigmes logiques. Les geais bleus cachent de la nourriture en été et en automne, puis n’oubliez pas où la trouver en hiver. Même parmi les mammifères, une autre classe avec des similitudes dans la structure du cerveau, certains animaux sont meilleurs que d’autres pour localiser la nourriture cachée. Les écureuils, bien sûr, sont excellents dans ce domaine. « Ils ont un cerveau de mammifère standard, mais ils sont bien meilleurs que les humains pour se souvenir où ils ont coincé des choses », explique Sergi. « Mais vous ne remarqueriez pas nécessairement cela en regardant simplement l’anatomie du cerveau ou en regardant ce qu’ils font dans une IRM. »