1973 yılında NASA, uzay araştırmaları tarihinin en sıra dışı deneylerinden birini gerçekleştirdi. Skylab uzay istasyonuna gönderilen iki örümcekten, Dünya'da milyonlarca yıldır yaptıkları bir şeyi uzayda da yapmaları bekleniyordu: Ağ örmek. Arabella ve Anita adlı bu iki örümcek, yerçekiminin neredeyse hissedilmediği bir ortamda yaşamlarının en temel davranışlarından birini gerçekleştirmeye çalışacaktı. Deneyin arkasındaki soru ise oldukça ilginçti. Bir örümcek, yukarı ve aşağı kavramlarının anlamını yitirdiği bir ortamda kusursuza yakın geometrik bir ağ oluşturabilir miydi?
Bu deneyin ortaya çıkmasını sağlayan kişi, NASA'da çalışan deneyimli bir bilim insanı değil, Massachusetts'te yaşayan 17 yaşındaki lise öğrencisi Judith Miles'tı. Miles, örümceklerin ağlarını oluştururken yerçekiminden nasıl yararlandıklarını merak etmiş ve bu düşüncesini bir uzay deneyine dönüştürmüştü. Önerisi NASA tarafından değerlendirilerek Skylab öğrenci deneyleri programına dahil edildi. Böylece basit gibi görünen bir biyoloji sorusu, insanlığın ilk uzay istasyonlarından birinde gerçekleştirilecek bilimsel bir araştırmanın temelini oluşturdu.
28 Temmuz 1973 tarihinde fırlatılan Skylab 3 göreviyle Arabella ve Anita uzaya taşındı. İki örümcek de çapraz ağ ören Araneus diadematus türündendi. Dünya'da bu örümcekler, merkezden dışarı doğru uzanan ipliklerin birbirini kestiği, düzenli ve dairesel görünümlü ağlar oluşturur. Bu ağların inşası sırasında vücut hareketleri, iplik gerilimi, dokunma duyusu ve yerçekimi gibi fiziksel etkenler rol oynar. Ancak bu davranışın ne kadarının doğuştan gelen bir biyolojik programla, ne kadarının çevresel koşullarla şekillendiği önemli bir araştırma konusuydu.
Deney başladığında ilk olarak Arabella özel bir bölmeye yerleştirildi. Ancak örümceğin uzaydaki ilk denemeleri beklendiği kadar başarılı değildi. Oluşturduğu iplikler düzensizdi ve Dünya'da ördüğü ağların karakteristik geometrisinden uzaktı. Yerçekiminin yokluğunda örümceğin hareketleri de farklılaşıyordu. Normal koşullarda kendi ağırlığını ve bulunduğu yönü kullanarak hareket eden hayvan, yeni ortamda alışık olmadığı fiziksel koşullarla karşılaşmıştı.
Fakat birkaç gün içinde dikkat çekici bir değişim yaşandı. Arabella, giderek daha düzenli ağlar oluşturmaya başladı. İlk denemelerdeki düzensizlik azaldı ve ortaya çıkan ağlar Dünya'daki örneklere daha çok benzemeye başladı. Bu durum, örümceğin ağ örme davranışının tamamen yerçekimine bağımlı olmadığını gösteriyordu. Ancak ağların her ayrıntısı aynı değildi. Uzayda oluşturulan ağların iplik dağılımında ve geometrisinde farklılıklar gözlemlendi. Deney, yerçekiminin ağ yapısını etkilediğini fakat ağ örme davranışının gerçekleşmesi için mutlak bir zorunluluk olmadığını ortaya koydu.
Anita da deney kapsamında ağ örme davranışı açısından incelendi. Her iki örümceğin uzaydaki yaşamı, araştırmacılara canlıların mikro yerçekimi koşullarına verdiği tepkiler hakkında önemli gözlemler sağladı. Bununla birlikte deneyin sınırları vardı. Yalnızca iki örümcek kullanılmıştı ve uzay ortamında ağların ayrıntılı biçimde incelenmesi, Dünya'daki kontrollü laboratuvar deneyleri kadar kolay değildi. Bu nedenle elde edilen sonuçlar, bütün örümcek türlerinin uzayda aynı davranışı göstereceği anlamına gelmiyordu.
Arabella ve Anita'nın hikayesi yalnızca bilimsel başarıyla sınırlı kalmadı. İki örümcek de görev süresince yaşamını yitirdi. Arabella'nın ölümünün ardından Anita da öldü. Ancak deney sırasında oluşturdukları ağlar ve kaydedilen gözlemler, örümcek davranışlarının fiziksel çevreyle ilişkisini anlamak açısından bilimsel değer taşıdı. Özellikle doğuştan gelen karmaşık davranışların değişen koşullar altında ne ölçüde sürdürülebileceği sorusu, sonraki araştırmalar için önem kazandı.
Örümceklerin uzaydaki davranışları, Skylab deneyinden onlarca yıl sonra yeniden araştırıldı. Uluslararası Uzay İstasyonu'nda gerçekleştirilen deneylerde, örümceklerin mikro yerçekiminde ağ örme biçimleri daha ayrıntılı biçimde incelendi. 2020 yılında yayımlanan bir araştırma, bu canlıların yerçekimi bulunmadığında ışığın yönünü ağlarını düzenlemek için kullanabildiğini ortaya koydu. Dünya'da örümcek ağlarının merkez bölgesi çoğunlukla tam ortada bulunmaz ve ağın alt kısmı daha geniş olabilir. Mikro yerçekiminde ise ağlar daha simetrik hale gelebiliyordu. Ancak ışığın belirli bir yönden geldiği koşullarda bu simetri değişebiliyordu.
Araştırmacılar, örümceklerin ışığı yön bulmaya yardımcı bir referans olarak kullanabildiği sonucuna ulaştı. Bu bulgu, bir canlının çevresindeki temel fiziksel işaretlerden biri ortadan kalktığında başka bir işaretten yararlanabileceğini gösteriyordu. Ancak bu davranışın bilinçli bir karar verme süreci olduğunu söylemek için bilimsel bir dayanak bulunmuyor. Örümceklerin davranışları, duyusal sistemleri ve sinirsel mekanizmaları aracılığıyla çevresel koşullara verdikleri tepkilerle açıklanıyor.
Bu deneylerin önemi, yalnızca örümceklerin uzayda ağ örebildiğini göstermesinden ibaret değildi. Yerçekimi, Dünya üzerindeki yaşamın evrimsel tarihi boyunca sürekli var olan fiziksel koşullardan biridir. Canlıların hareketleri, yönelimleri ve pek çok davranışı bu koşul altında şekillenmiştir. Mikro yerçekimi ortamı ise araştırmacılara, normalde birbirinden ayırmakta zorlandıkları biyolojik ve fiziksel etkenleri inceleme fırsatı sunar. Bir örümceğin ağındaki küçük bir değişiklik bile, davranışın hangi unsurlarının yerçekiminden etkilendiğini anlamaya yardımcı olabilir.
Judith Miles'ın henüz lise öğrencisiyken ortaya attığı soru da bilimsel araştırmanın nasıl başlayabileceğine ilişkin önemli bir örnek oluşturur. Karmaşık laboratuvar cihazları veya büyük teoriler olmadan, doğada her gün gözlemlenebilen bir davranış üzerine düşünmek, uzayda gerçekleştirilen bir deneye dönüşmüştü. Örümceklerin ağ örme biçimi, Dünya'da sıradan görünen bir olayken uzayda canlı davranışlarının temel mekanizmalarını araştırmanın bir yolu haline geldi.
Arabella ve Anita, uzaya gönderilen ilk örümcekler olarak bilim tarihine geçti. Onların ördüğü ağlar, yaşamın alışılmış fiziksel koşullar değiştiğinde nasıl tepki verdiğini gösteren küçük ama önemli bir deneyin parçasıydı. Milyonlarca yıllık evrimsel geçmişe sahip bir davranış, Dünya'dan yüzlerce kilometre uzakta yeniden ortaya çıkmıştı. Bu deney, doğanın en tanıdık davranışlarının bile farklı koşullar altında incelendiğinde beklenmedik bilimsel sorulara cevap verebildiğini gösterdi.
