Самки пауков-коры производят более прочную и жесткую паутину, чем самцы

Паутина-каркас, или малая ампулатная (MA) паутина, которая формирует основную раму и спицы паутины, является одним из самых жестких материалов, известных науке. Она может поглощать огромное количество энергии от внезапного удара, не разрываясь, превосходя большинство других природных и синтетических материалов, таких как сталь и кевлар.

В новом исследовании ученые изучили жесткость паутины у двух видов пауков-коры (род Caerostris) и обнаружили, что самки производят гораздо более прочные сети, чем самцы.

Исследование опубликовано в журнале Integrative Zoology.

Хотя известно, что жесткость паутины варьируется у разных видов и что более крупные виды, как правило, имеют более жесткую паутину, мало что известно о вариациях внутри одного вида на разных стадиях жизни и у разных полов. Исследователи выбрали для изучения пауков-коры, обитающих на Мадагаскаре, потому что они производят самую жесткую паутину, строят самые большие сети, а взрослые самки часто в 10–100 раз тяжелее крошечных взрослых самцов.

Испытание паутины на прочность

Исследователи собрали коконы с яйцами у диких пауков. Они вырастили их в лаборатории, собрав паутину у 40 особей на разных стадиях жизни и пола (молодые и взрослые самки, молодые и взрослые самцы). Затем волокна паутины подвергли стресс-тесту — растягивали до разрыва — чтобы увидеть, сколько энергии они могут поглотить.

Команда обнаружила, что только взрослые самки производят по-настоящему исключительную паутину, которая значительно жестче и более устойчива к начальному растяжению. Все самцы и молодые самки производят менее качественную паутину, которую гораздо легче растянуть, а значит, она недостаточно жесткая, чтобы поглотить высокую энергию крупной добычи.

"Наше исследование показывает, что исключительная жесткость MA-паутины Caerostris ограничена взрослыми самками и не встречается у молодых особей или самцов", — написали исследователи в статье. — "Повышенная жесткость MA-паутины взрослых самок Caerostris согласуется с гипотезой, что более крупные пауки-кругопряды, особенно виды с более разреженными сетями, находятся под давлением отбора, чтобы производить сети, способные ловить более крупную добычу".

Цена качества

Результаты являются иллюстрацией онтогенетической пластичности — того, как организмы реагируют на изменения окружающей среды в процессе развития. Таким образом, пауки-кора изменяют свойства своей паутины в зависимости от размера и стадии жизни. Исследователи предполагают, что различия существуют, потому что производство высокопрочной паутины является метаболически затратным. Поэтому молодые особи и самцы избегают этих затрат, производя менее качественную паутину, которая все еще достаточно прочна, чтобы поймать и удержать некоторую добычу.

Но когда самки достигают взрослого размера, они "включают" производство сверхжесткой паутины, чтобы поддерживать свои массивные сети и крупную добычу, которую они должны ловить.