Пауки-скакуны с цветным зрением: два разных эволюционных решения
Биологи из Университета Цинциннати под руководством Нейта Морхауса изучают две группы ярко окрашенных пауков-скакунов (Salticidae), которые обладают редкой для пауков способностью видеть цвета — красный, оранжевый и желтый. Большинство пауков различают лишь тусклые синие, зеленые и коричневые оттенки.
Два механизма цветного зрения
Исследование сосредоточено на двух географически удаленных группах:
- Североамериканские Habronattus: используют красный фильтр на сетчатке, который в сочетании с зеленочувствительными клетками позволяет видеть длинноволновые цвета.
- Австралийские Maratus («павлиньи» пауки): развили совершенно новый тип фоторецепторных клеток, чувствительных к красному свету, без использования фильтров.
Обе группы эволюционировали независимо и нашли разные решения для одной задачи — цветного зрения. Maratus по строению зрения ближе к птицам (ультрафиолетовые, синие, зеленые и красные рецепторы).
Эволюция и значение цветного зрения
- Для размножения: Самцы используют яркую окраску (лица, ноги, «колени» у Habronattus и брюшные клапаны у Maratus) в сложных брачных танцах, которые могут видеть самки.
- Для добычи пищи: Цветное зрение дает преимущество в охоте, позволяя различать ярко окрашенную ядовитую добычу и безопасную.
- Маскировка: Яркие цвета видны только спереди при взаимодействии пауков. Сверху их окраска остается маскировочной (коричневые, черные, рыжие узоры), что защищает от хищников-птиц.
Методы и гипотезы
Для изучения зрения использовались:
- Микроспектрофотометрия — измерение поглощения света клетками сетчатки.
- Моделирование зрительной системы — математические модели восприятия цвета.
У Maratus появление красного рецептора могло быть результатом дупликации гена (как у приматов), когда копия гена опсина мутировала и стала чувствительной к другому диапазону.
Будущие исследования
Морхаус планирует изучить третью, неродственную группу ярко окрашенных пауков в Индии, чтобы лучше понять причины и последствия эволюции цветного зрения у паукообразных. Это знание может также вдохновить на создание новых цветочувствительных технологий.