수백만 년 전, 소수의 거미는“SpiderWeb”이라는 단어가 떠오르는 둥근 웹을 버리고 새로운 전략에 집중하기 시작했습니다. 전에, 그들은 먹이가 웹에서 사라질 때까지 기다린 다음 걸어 나가서 그것을 회수했습니다. 그런 다음 낚시 플랫폼으로 사용하기 위해 수평 그물을 구축하기 시작했습니다. 이제 그들의 현대 후손 인 거미줄 거미, 아래의 끈적 끈적한 실을 매달고 곤충이 걸어 가서 걸리면 불행한 희생자들을 릴 때까지 기다립니다.
2008 년에 연구원 Hilton Japyassú는 브라질 전역에서 수집 한 12 종의 Orb Spiders를 자극 하여이 전환을 다시 시작했습니다. 그는 거미가 평범한 웹을 would 때까지 기다렸다. 그런 다음 실크가 크리켓이 아래를 방황 한 곳으로 밀려들도록 실을 뿌렸습니다. 크리켓이 푹 빠졌을 때 거미줄 거미처럼 모든 오브 스파이더가 완전히 당길 수있는 것은 아닙니다. 그러나 어떤 사람들은 적어도 두 개의 앞다리와 함께 그것을 막기 시작했습니다.
고대 스파이더스의 혁신을 되 찾는 능력은 브라질의 바이아 연방 대학교의 생물학자인 Japyassú를 얻었습니다. 거미가 이전에 보지 못했을 수도 있다는 문제를 해결하기 위해 문제에 직면했을 때 어떻게 해야하는지 어떻게 알아 냈습니까? "이 정보는 어디에 있습니까?" 그는 말했다. “어디에 있습니까? 그녀의 머리 속에 있습니까, 아니면이 정보가 변경된 웹과 상호 작용하는 동안 나타나나요?”
2 월, 세인트 앤드류 대학교의 진화 생물 학자 인 Japyassú와 Kevin Laland는이 질문에 대한 대담한 대답을 제안했습니다. 그들은 Journal 동물 인식, 에 실린 리뷰 논문에서 주장했다. 거미의 웹은 적어도 감각 장치의 조절 가능한 부분이며, 스파이더의인지 시스템의 확장입니다.
이것은 웹을 연장 된 인식의 모델 예로 만들 것입니다. 철학자 앤디 클라크 (Andy Clark)와 데이비드 찰머스 (David Chalmers)가 인간의 사고에 적용하기 위해 처음 제안한 아이디어입니다. 확장 된 인식에 대한 설명에서, 식료품 목록을 확인하거나 트레이에서 스크래블 타일을 재 배열하는 것과 같은 과정은 뇌 내부에서 발생하는 메모리 내부 또는 문제 해결 작업에 충분히 가깝습니다.
마음의 철학자들 사이 에서이 아이디어는 지지자와 비평가를 포함한 인용을 쌓았습니다. 그리고 그 디자인으로, 동물 행동 분야에 대한 테스트 가능한 아이디어로서 확장 된 인식을 수출하는 것을 목표로하는 Japyassú의 논문은 이미 과학자들 사이에서 항체를 자극하고 있습니다. 독일 코스 탄즈 (Konstanz)의 맥스 플랑크 연구소 (Max Planck Institute)의 집단적 행동 과학자 인 알렉스 조던 (Alex Jordan)은“독일 코스 탄즈 (Konstanz)에있는 맥스탄즈 (Konstanz) (그럼에도 불구하고 아이디어를지지하는 사람)의 집단 행동 과학자 인 알렉스 조던 (Alex Jordan)은“나는 모든 상자를 동물인지에 대해 모든 상자를 확인하는 것이 매우 신중하다는 인상을 받았다”고 말했다.
많은 사람들이 논문의 해석에 동의하지 않지만, 연구는 철학에 대해 혼란스럽지 않아야합니다. Japyassú와 Laland는 Spider의 웹을 조작하는 것을 포함하는 구체적인 실험에서 아이디어를 테스트하는 방법을 제안합니다. 다른 연구자들이 흥분하는 테스트. “우리는 그 기계를 깨뜨릴 수 있습니다. 우리는 가닥을 스냅 할 수 있습니다. 우리는 동물이 주변의 시스템을 인식 할 수있는 방식을 줄일 수 있습니다.”라고 Jordan은 말했습니다. "그리고 그것은 매우 직접적이고 테스트 가능한 가설을 생성합니다."
마음의 촉수
거미의 "생각"중 일부가 웹에서 발생한다는 제안은 동물 인식에 대한 토론에서 작지만 점점 더 많은 경향에 맞습니다. 많은 동물들이 뇌에 의존하지 않는 복잡한 방식으로 세상과 상호 작용합니다. 어떤 경우에는 뉴런을 사용조차하지 않습니다. 호주의 맥쿼리 대학교에서 동물 행동과 정보 처리를 연구하는 켄 청 (Ken Cheng)은“우리는 큰 뇌가 좋지만 대부분의 동물은 이런 식으로 작동하지 않는다는 낭만적 인 개념을 가지고 있습니다.
Japyassú가 거미에서보고있는 확장 된 인식과 평행을 이루는 연구원들은 동물 왕국의 다른 곳에서 구체화 된 인식이라고 불리는 관련 개념을 보여주는 것처럼 보이는 다른 곳에서 예를 들어 보았습니다.인지 적 과제가 뇌 밖에서 신체 안으로 들어가는 곳.
.아마도 가장 큰 예는 또 다른 8 개 다리의 무척추 동물 일 것입니다. 문어는 똑똑하지만 중앙 뇌는 신경계의 작은 부분 일뿐입니다. 문어에서 약 5 억 개의 뉴런의 3 분의 2가 팔에서 발견됩니다. 그로 인해 예루살렘 히브리 대학교의 Binyamin Hochner는 문어들이 구체화 된 인식을 사용하여 팔에 똑바로있는 음식 조각을 입에 똑바로 전달하는지 여부를 고려하게되었습니다.
문어의 경우, 수천 개의 빨판 대칭 팔이있는 대칭 암이있는 낙지의 경우, 각각은 어느 시점에서든 구부릴 수 있으며, 움직이는 방법에 대한 중심 정신적 표현을 구축하는 것은 계산 악몽처럼 보입니다. 그러나 실험에 따르면 문어가 그렇게하지는 않습니다. Cheng은“뇌는이 플로피 팔을 움직이는 방법을 알 필요가 없습니다. 오히려 팔은 팔을 움직이는 방법을 알고 있습니다.
전기 신호의 독서에 따르면 빨판이 음식 조각을 찾으면 팔을 안쪽으로 내면 근육 활성화를 보냅니다. 동시에, 팔의 바닥은 팔 아래로 꽉 쥐는 근육을 바깥쪽으로 보내는 또 다른 파도를 보냅니다. 두 신호가 서로 만나는 곳에서 팔은 팔꿈치를 만듭니다 - 입에 닿을 수있는 올바른 장소에 관절이 있습니다.
또 다른 관련 전략 인이 전략은 아마도 훨씬 더 일반적이고 논란의 여지가없는 것입니다. 많은 동물들의 감각 시스템이 그들의 삶과 관련된 세계의 일부에 맞춰져 있다는 것입니다. 예를 들어, 꿀벌은 자외선 시력을 사용하여 자외선 표시가 진화 된 꽃을 찾습니다. 그것은 많은 데이터를 가져 와서 나중에 구문 분석 할 필요가 없다. 파나마의 Smithsonian Tropical Research Institute의 행동 주의자 인 William Wcislo는“수용체가 없다면 세계의 일부가 존재하지 않습니다.
그리고 신경계 외부의 구조로 정신 장치의 일부를 오프로드하는 것처럼 보이는 동물이 있습니다. 예를 들어, 암컷 귀뚜라미는 가장 큰 남성의 부름을 향해 지향합니다. 그들은 두 개의 앞다리의 무릎에 귀를 사용하여 소리를 집어 들었습니다. 이 귀는 기관 튜브를 통해 서로 연결됩니다. 음파는 양쪽 귀에 들어온 다음 각 귀에 서로를 방해하기 전에 튜브를 통과합니다. 사운드 소스에 가장 가까운 귀가 가장 강하게 진동하도록 시스템이 설정됩니다.
귀뚜라미에서 가장 큰 소리가 나오는 방향을 찾고 식별하는 정보 처리는 뇌 내부가 아닌 귀와 기관 튜브의 물리적 구조에서 발생하는 것으로 보입니다. 이러한 구조가 정보 처리를 마치면 신경계로 전달되어 다리가 크리켓을 올바른 방향으로 돌리라고 지시합니다.
.뇌 제약
확장 된 인식은 부분적으로 규모가 큰 도전에 대한 진화 적 반응 일 수있다. 1762 년 스위스 자연주의 Albrecht von Haller가 처음으로 관찰 한 규칙에 따르면, 작은 생물은 거의 항상 체중의 더 많은 부분을 뇌에 헌신하며, 이는 다른 유형의 조직보다 연료를 공급하는 데 더 많은 칼로리가 필요합니다.
.Haller의 통치는 동물의 왕국을 가로 질러 유지됩니다. 그것은 고래와 코끼리에서 마우스까지 포유 동물에게 작용합니다. 살라 맨더를 위해; 그리고 많은 종의 개미, 꿀벌 및 선충에 걸쳐. 그리고 후자의 범위에서, 두뇌는 그들을 주최하는 작은 생물들로부터 점점 더 많은 자원을 요구함에 따라, Wcislo와 같은 과학자들과 그의 동료 인 William Eberhard는 또한 Smithsonian에서 새로운 진화론 적 트릭이 일어나야한다고 생각합니다.
2007 년 Eberhard는 같은 종의 유아 및 성인 거미가 제작 한 웹의 데이터를 비교했습니다. 경우에 따라 성인보다 약 천 배나 작은 신생아는 Haller의 통치로 인해 훨씬 더 많은 압력을 받고 있어야합니다. 결과적으로 복잡한 작업을 수행하는 동안 미끄러질 것으로 예상됩니다. 아마도 스파이더 링은 다른 측정에서 기하학적으로 정확한 웹을 구축하기 위해 올바른 각도로 스레드를 부착하는 데 더 많은 실수를 저질 것입니다. 그러나 그들의 웹은“웹이 더 큰 친척의 웹만큼 정확한 것처럼 보였다”고 Eberhard는 말했다. "질문 중 하나는 다음과 같은 것입니다. 그들은 어떻게 그것들을 벗어나나요?"
Japyassú의 작업은 가능한 솔루션을 제공합니다. 문어가 촉수에 정보 처리 작업을 아웃소싱하는 것처럼 보이는 것처럼, 또는 귀뚜라미가 기관 튜브에 귀뚜라미를 아웃소싱하는 것처럼, 아마도 거미는 아마도 신체 외부의 물체에 정보 처리를 아웃소싱합니다.
.이것이 실제로 일어나고 있는지 여부를 테스트하기 위해 Japyassú는인지 과학자 David Kaplan이 제안한 프레임 워크를 사용합니다. 스파이더와 웹이 더 큰인지 시스템으로 함께 작동하는 경우 두 사람은 서로 영향을 줄 수 있어야합니다. 거미의인지 상태의 변화는 웹을 바꿀 것이며 웹의 변화는 마찬가지로 거미의인지 상태로 파열됩니다.
웹 중앙에 거미를 고려하여 기다리고 있습니다. 많은 웹 건설업자들이 거의 장님이며, 거의 전적으로 진동을 통해 세상과 상호 작용합니다. 웹 허브에 앉아 거미는 다양한 외부 섹션으로 이어지는 방사형 실을 잡아 당겨 특정 영역에 착륙하는 것을 먹는 데 얼마나 민감한 지 조정할 수 있습니다.
깡통 캔 전화의 경우와 마찬가지로, 진동을 따라 더 좁은 끈이 더 낫습니다. 그러므로 긴장된 지역은 거미가 어디에주의를 기울이고 있는지 보여줄 수 있습니다. 곤충이 Orb Spider 웹의 긴장된 지역에 착륙 할 때 Cyclosa Octotuberculata , 2010 년 연구에 따르면 거미는이를 알아 차리고 포착 할 가능성이 더 높습니다. 그리고 같은 연구에서 실험자들이 실을 인위적으로 강화했을 때, 거미를 높은 경고에 넣는 것처럼 보였습니다. 그들은 더 빨리 먹이를 향해 달려갔습니다.
.같은 종류의 효과도 반대 방향으로 작동합니다. Orb Spider Octonoba Sybotides 를 두십시오 배가 고프고 내부 상태를 바꾸면 방사형 스레드를 조여 웹에 부딪히는 작은 먹이까지 조정할 수 있습니다. Japyassú는“그녀는 웹의 스레드를 긴장시켜 뇌에 오는 정보를 필터링 할 수 있도록합니다. "이것은 그녀가 자신의 뇌에서 물건을 필터링하는 것과 거의 똑같습니다."
.
웹과 스파이더 간의 이러한 종류의 상호 작용의 또 다른 예는 웹 건설 프로세스 자체에서 나옵니다. Eberhard와 같은 과학자들의 수십 년간의 연구에 따르면 SpiderWeb는 외모보다 구축하기가 더 쉽습니다. 수천 단계의 단계를 포함하는 바로크 프로세스처럼 보이는 것은 실제로 스파이더가 각 교차점에서 따르는 짧은 엄지 규칙 목록 만 필요합니다. 그러나이 규칙은 내부 또는 외부에서 해킹 될 수 있습니다.
실험자들이 웹이 구축 될 때 웹 조각을 잘라 내기 시작하면 거미는 다른 선택을합니다. 마치 이미 제작 된 실크 부분이 알림 인 것처럼, 외부 메모리의 덩어리가 검색되어야하는 것처럼 물건을 골고루 간격으로 유지할 수 있다고 Japyassú는 말했다. 마찬가지로, 웹에서 구축되면 웹에서 발생하는 일은 다음에 거미가 구축하는 웹을 변경할 수 있습니다. 웹의 한 부분이 더 많은 먹이를 잡으면 거미가 미래에 해당 부분을 확대 할 수 있습니다.
그리고 반대 방향에서 거미의 신경계 상태는 웹에 유명하게 웹에 영향을 줄 수 있습니다. 1940 년대로 돌아가서 연구원들은 거미를 카페인, 암페타민, LSD 및 기타 약물에 노출시켜 그 과정에서 많은 언론의 관심을 끌었습니다. 의심 할 여지없이,이 거미는 추가 된 불규칙한 웹을 추가합니다.
확장 된 인식 아이디어의 회의론자조차도 웹과 거미 사이의이가 앞뒤로 더 많은 조사와 스파이더가 문제를 해결하기 위해 무엇을하고 있는지 해석하는 방법에 대한 토론을위한 익숙한 근거 가라는 데 동의합니다. 옥스포드 대학교 (University of Oxford)의 국감 학자 프리츠 볼라 트 (Fritz Vollrath)는“이것은 철학자들에게 생물학적 설정을 소개한다. “이를 위해서는 매우 가치가 있다고 생각합니다. 우리는 지금 토론을 시작할 수 있습니다.”
그러나 많은 생물 학자들은이 상호 작용이 더 큰인지 시스템에 추가된다고 의심합니다. 비평가들의 주요 문제는 의미 론적이지만 결정적인 차이입니다. Japyassú의 논문은 정보 획득, 조작 및 저장 측면에서 인식을 정의합니다. 그것은 웹이 쉽게 만날 수있는 일련의 기준입니다. 그러나 많은 사람들에게 그것은 낮은 막대처럼 보입니다. Wcislo는“우리는 근본적으로 정보와 지식의 구별을 잃고 있다고 생각합니다. 반대자들은 인식은 정보를 전달하는 것뿐만 아니라 웹 또는 스크래블 타일의 트레이가 그 자체로 관리 할 수없는 세상의 일종의 추상적이고 의미있는 표현으로 해석하는 것과 관련이 있다고 주장합니다.
또한, Japyassú의인지에 대한 정의는 거미 행동 주의자 인 Fiona Cross와 뉴질랜드 캔터베리 대학교의 로버트 잭슨 (Robert Jackson)이 스파이더가 할 수 있다는 생각의 수준을 소외시킬 수도 있습니다. Cross와 Jackson은 자신의 웹이 없지만 때로는 기존 웹을 진동시켜 다른 거미를 공격하여 공격하는 거미 점프 거미를 연구합니다. 그들의 연구는 경로를 계획하고 특정 먹이를 사냥 할 때 점프 거미가 정신적 표현을 유지하는 것처럼 보인다는 것을 시사합니다. 4 월에 발표 된 논문에 따르면, 거미는 심지어 처음에 본 숫자와 충돌하는 양의 먹이 항목에 직면했을 때“하나”,“2”및“많은”을 구별하는 것처럼 보입니다.
.
Cross와 Jackson은 이메일로“이러한 작은 신경계를 가진 동물이 어떻게이 모든 일을 할 수 있는지이 모든 일을 할 수있는 방법”이라고 썼습니다. "이 놀라운 표현 사용에 감탄하는 대신, Japyassú와 Laland는 방정식에서 표현을 제거하는 설명을 찾고있는 것으로 보입니다. 즉, 실제로 인식을 제거 할 수 있습니다."
.
세계의 진화
인식이 실제로 무엇인지에 대한 문제를 제외하고, 거미는 Haller의 규칙을 중심으로 웹에 문제를 해결하는 데 문제를 아웃소싱한다는 점을 증명하는 것은 그 자체로는 경험적 도전입니다. Eberhard는 웹의 분석력이 거미가 더 큰 뇌에서 신경 조직에 소비 한 칼로리를 절약한다는 것을 보여 주어야한다고 Eberhard는 말했다. 뇌 조직과 동일한 작업을 수행하는 비용과 비교하여 웹을 구축하고 사용하는 데 필요한 에너지의 양을 정량화해야합니다. 이러한 연구는“수집하기에 흥미로운 종류의 데이터 일 것”이라고 Eberhard는 말했다.
이러한 종류의 엔지니어링 된 정보 처리가 자연의 다른 곳에서 발생하는지 여부는 마찬가지로 불분명합니다. Laland는 틈새 건축 아이디어를위한 유명한 옹호자이며, 새와 흰개미의 굴, 비버 댐 및 둥지를 포함하는 진화론의 용어입니다.
지지자들은 동물이 이러한 인공 구조를 만들 때 자연 선택은 상호 루프로 구조와 동물을 수정하기 시작한다고 주장합니다. 예를 들어, 비버는 댐을 건설하여 환경을 바꿉니다. 환경의 변화는 차례로 어떤 동물이 생존하는지에 영향을 미칩니다. 그리고 살아남은 동물들은 환경을 더욱 변화시킵니다. 이 루 브릭 아래, Japyassú는이 앞뒤 행동을 생각합니다.이 앞뒤 행동은 적어도 모든 틈새 생성자가 적어도 후보자가 자신의 구조물에 대한 문제 해결을 아웃소싱하여 확장 된 인식의 가능한 실무자를 만듭니다.
.대안 적으로,보다 전통적인 이론가들은 이러한 구조와 스파이더 웨스를 Richard Dawkins가 제안한 용어 인 연장 된 표현형으로 표시합니다. 연장 된 표현형은 세계에서 표현하는 동물의 유전자의 정보입니다. 예를 들어, 새 둥지는 조류 게놈에서 어떻게 든 인코딩 된 물체입니다. 틈새 건축과 마찬가지로 자연 선택은 구조에 영향을 미칩니다. 다른 종류의 조류가 다른 종류의 둥지를 건설하도록 진화했습니다. 그러나 확장 된 표현형 관점에서, 그 선택은 궁극적으로 안쪽으로 작동하여 동물의 게놈의 제어 정보를 조정합니다.
미묘한 차이입니다. 그러나 옥스포드의 Vollrath와 같은 Dawkins의 확장 된 표현형 아이디어를 구독하는 전문가들은 웹이 거미가 사용하는 도구와 더 비슷하다고 생각합니다. "웹은 실제로 컴퓨터입니다." "정보를 처리하고 단순화합니다." 이 관점에서, 웹은 시간이 지남에 따라 거미의 몸과 감각 시스템의 확장처럼 진화했습니다. Vollrath의 실험실은 곧 웹이 스파이더가 확장 된 표현형 관점에서 문제를 해결하는 데 어떻게 도움이되는지 테스트하기위한 프로젝트를 시작하게 될 것이라고 그는 말했다.
Japyassú, Cheng 및 다른 사람들은 계속해서 세상에 대한 인식의 확장을 찾고 있지만, 비평가들은 가장 강력한 사례는 가장 형이상학적인 수하물을 가진 사람이라고 말합니다. Cross와 Jackson은“인식이 통합되지 않은 비 생물학적 구성 요소를 가진 시스템의 속성이 될 수 있습니다. “그것은 homo sapiens 인 것 같습니다 머리를 향하고 있습니다.”
