Abstract The geometric complexity and stereotypy of spider webs have long generated interest in their algorithmic origin. Like other examples of animal architecture, web construction is the result of several assembly phases that are driven by distinct behavioral stages coordinated to build a successful structure. Manual observations have revealed a range of sensory cues and movement patterns used during web construction, but methods to systematically quantify the dynamics of these sensorimotor patterns are lacking. Here, we apply an analytical pipeline to quantify web-making behavior of the orb-weaver Uloborus diversus . Position tracking revealed stereotyped stages of construction that could occur in typical or atypical progressions across individuals. Using an unsupervised clustering approach, we identified general and stage-specific leg movements. A Hierarchical Hidden Markov Model revealed that stages of web-building are characterized by stereotyped sequences of actions largely shared across individuals, regardless of whether these stages progress in a typical or atypical fashion. Web stages could be predicted based on action-sequences alone, revealing that web-stages are a physical manifestation of underlying behavioral phases. Highlights Spider centroid trajectories indicate stereotyped progression of web-building stages. Unsupervised movement clustering reveals a shared set of movements which correspond to previously defined behaviors that define web-making across individuals. Stages of web-building use both stage-specific and non-specific behaviors. Stereotyped and distinct action sequences are predictive of stages of web-building.

Abstract The dauer decision in Caenorhabditis elegans is a critical developmental decision that ensures survival under harsh environmental conditions. Factors such as temperature, food availability, and pheromone strongly influence the decision to enter and exit dauer. Traditional assays that assess the dauer decision are often confounded by the influence of pheromones from the population, which are often dynamic and highly variable. To mitigate this issue, we developed a simple, single-housing assay for dauer quantification that is compatible with optogenetics. We show that insulin-like peptides (ILPs) from ASJ and other neurons strongly influence the decision to exit dauer, and that ASJ activity can be manipulated with optogenetics to influence the dauer decision in a temporally precise manner.

Spider orb-web building is a captivating, rare example of animal construction, whose neural underpinnings remain undiscovered. An essential step in understanding the basis of this behavior is a foundational mapping of the spider's neuroanatomy, which has thus far been primarily studied using non-web building species. We created a three-dimensional atlas for the hackled orb-weaver,

Abstract Variability in the chemical composition of human scent has the potential to modulate mosquito attraction to certain humans. We have engineered a large-scale, semi-field system in Zambia for quantifying mosquito olfactory preferences towards whole body odor sourced from different humans under naturalistic conditions. In a flight cage arena with infrared tracking, we document that the African malaria mosquito Anopheles gambiae hierarchically prefers to land on heated targets mimicking human skin temperature when they are baited with carbon dioxide (CO 2 ) over background air, human body odor over CO 2 , and the scent of one individual over another. In a six-choice assay configuration, we further identify humans at both ends of the attractiveness spectrum whose scent is differentially attractive to An. gambiae relative to other individuals. We demonstrate integrative use of this multi-choice olfactory assay with whole body volatilomics, establishing a powerful method for discovery of human odorants modulating heterogeneity in biting risk at enhanced throughput.