Биологи обнаружили, что у пауков-волков более широкий спектр личностных особенностей, чем считалось ранее

Исследователи из Университета Цинциннати обнаружили широкий спектр индивидуальных особенностей поведения у пауков, чьё поведение ранее считалось жёстко запрограммированным в генах.

Профессор биологии Джордж Уэтц посвятил карьеру изучению пауков, в частности пауков-волков. Нейрофизиология пауков проще, чем у мышей или других позвоночных, поэтому их поведение должно в большей степени определяться ДНК. Однако Уэтц заявляет, что пауки обладают большей индивидуальностью, чем он когда-либо предполагал.

"Существует много вариативности у отдельных особей. Часть этого возникает из опыта, как и у более сложных животных", — говорит он.

В США обитает более 200 видов пауков-волков. Они охотятся в одиночку, за исключением брачных встреч, которые стали предметом двух исследований в этом году.

Исследование 1: Межвидовые различия в ухаживании

Аспирантка Эмили Пикетт изучила два близкородственных вида, Schizocosa ocreata и Schizocosa rovneri, которые внешне похожи и делят среду обитания. Хотя они могут скрещиваться, в дикой природе это редкость. Пикетт обнаружила, что их уникальное брачное поведение помогает поддерживать генетическую изоляцию.

• S. ocreata может привлекать самок с большего расстояния, чем S. rovneri, используя уникальную комбинацию вибраций и визуальных сигналов.
• Это даёт представление о том, как один вид развивается в другой.

Исследование 2: Сложные сигналы ухаживания

Аспирантка Мадлен Лалло изучила третий вид, Gladicosa bellamyi, и обнаружила, что самцы подпрыгивают и размахивают пигментированными передними лапами, как флагами, чтобы привлечь внимание самок.

Поскольку пауки не слышат так, как люди, они полагаются на вибрации, химические сигналы и визуальные сигналы для общения.

Методология исследований

Исследования начинаются в природном центре Цинциннати, где пауков собирают ночью с помощью LED-фонариков (их глаза светятся зелёным). В лаборатории может содержаться до 1800 пауков одновременно.

Для изучения поведения самку оставляют на ночь в прозрачной арене, где она оставляет след шёлка с феромонами. На следующий день арену помещают на лазерный допплеровский виброметр в звукоизолированной студии. Лазерный луч преобразует вибрации фильтровальной бумаги в цифровую запись. Затем в арену помещают самца и записывают взаимодействие.

Риск каннибализма и пластичность поведения

Примерно в 10% случаев у S. ocreata самка сразу съедает самца. У других видов этот показатель может достигать 50%. Пауки-волки балансируют на грани ухаживания и потребления.

Исследования показали, что каждый вид имеет уникальный брачный танец, часто с использованием нескольких форм коммуникации. Поведение пластично и частично является приобретённым.

Виртуальная реальность для пауков

В других экспериментах Уэтц использует виртуальную реальность. Паука помещают в арену перед экраном с записью паука противоположного пола, одновременно воспроизводя через бумагу записанные вибрации. Обман срабатывает, и живой паук демонстрирует брачную реакцию.

Исследователи могут создавать цифровых химер, чтобы определить, какие именно черты стимулируют реакцию. Бывший постдок Уэтца, Филип Тейлор, пошёл дальше, используя магниты для фиксации паука на трекболе перед 3D-экраном, создавая виртуальный мир для взаимодействия.

Новый фокус: преимущества и недостатки характера

Сейчас Уэтц изучает вариативность поведения внутри вида — преимущества и недостатки смелого или робкого характера у паука.

• Слишком смелый самец может быть съеден самкой или птицей.
• Слишком робкий может выжить, но упустит шанс передать гены.

"Это сильное давление отбора, чтобы донести сообщение, приводит к эволюции сложного, мультисенсорного поведения. Он может внести вклад в будущие поколения. Или он может стать обедом", — заключает Уэтц.