У пауков нет начальства. Говорить они тоже не умеют. Как же некоторым видам пауков удается координировать свои действия и нападать совместно на одну жертву? Оказывается, не только волки, львы и другие высшие животные охотятся стаями. Подобное происходит и среди более простых организмов.
Ученые изучили вид пауков Anelosimus eximius, которые охотятся за жертвой сотнями. Эти пауки живут большими колониями, в которой может быть до тысячи особей. Вместе они плетут гигантскую паутину диаметром 8 метров. Такую гигантскую сеть можно сплести только очень большим коллективом. Когда добыча попадает в их ловушку, пауки координируют свои действия и атакуют ее вместе. Это помогает им охотиться на добычу крупнее себя. Социальные пауки способны атаковать жертву, которая превосходит их в размерах в 25 (!) раз. Для сравнения: пауки-одиночки предпочитают добычу, которая меньше их в два раза. Сами эти паучки мелкие. Но способны захватить и съесть крупного кузнечика, который вырастает в длину до 11 сантиметров.
Долгое время ученые не могли понять, как именно пауки координируют свои действия. Ведь у них нет телевизора или телеграма, чтобы создавать там чатики типа «Ребята, охотимся вместе на жабу!». Сперва считалось, что они каким-то образом «выбирают» себе руководителя и альфа-паук ведет остальных в атаку. Но выяснилось, что у пауков нет ярко выраженного лидера. Оказалось, что пауки координируют свои действия с помощью… вибрации паутины. В зависимости от вибрации пауки выбирают время для одновременной атаки. Перед финальным ударом все они останавливаются буквально на секунду, а затем набрасываются на добычу. Вибрации паутины происходят, во-первых, из-за того, что жертва начинает трепыхаться. И, во-вторых, потому, что пауки маршем идут в атаку. Оба этих факта и заставляют их синхронизировать усилия. Если жертва сильная, то вибрация идет интенсивнее. Пауки начинают дополнительно обволакивать добычу липким шелком, чтобы точно не ушла.
Социализация дает паукам и другие преимущества. Проще построить совместный удобный дом. Проще найти партнера – не надо отправляться в далекие путешествия на поиски самки. Все живут вместе в одной колонии. Любопытно, что с этими пауками живут симбиоты, которых пауки не трогают. Это некоторые виды гусениц и жуки. Они выполняют роль дворников – питаются отбросами, которые не могут съесть пауки. Для пауков это важно, ведь объедки могут гнить. И очень интересно, почему в итоге эти колонии погибают.
Дело в том, что в каждой колонии есть некоторый процент бездельников. Это пауки, которые не участвуют в плетении паутины. И не выходят на охоту. Они просто воруют добычу у тех, кто ее захватил. И когда процент бездельников становится очень высоким – колония начинает разваливаться и в итоге гибнет. Может, не так уж плохо, что в советское время тунеядство считалось преступлением. В СССР точно догадывались, к чему это может привести!
Интересный факт
Колумбийский фиолетовый птицеед разумеется, может одним ударом прикончить лягушку-колибри. Но ему это не нужно. Напротив, массивный паук защищает лягушку (научное название – жужжащая лягушка). Дело в том, что эти лягушки поедают муравьев. А муравьи – злейшие враги тарантулов, поскольку поедают их личинки! Получается, пауки выращивают охранников для «детского сада» своих потомков. Тарантулы спокойно хватают лягушат ртом и переносят с места на место. И лягушата не боятся, и тарантулу не приходит в голову, что это земноводное можно съесть! Ведь лягушонок играет важную роль для их вида, уничтожая злейших врагов будущих детенышей. Воистину, природа гениальна!
Каким было самое крупное паукообразное за всю историю планеты
Пауками любят пугать в книгах фэнтези и ужастиках. Вид у них действительно не самый привлекательный. Но нас хотя бы радует, что в наше время и в умеренном климате пауки очень маленькие. Пауки, не обладая скелетом, практически не оставляют следов в истории нашей планеты. Не получится изучить паука по скелету, как, скажем, динозавров. И материал по паукам с древних времен накоплен крайне скудный. И все-таки кое-какая информация сохранилась. Кроме отпечатков, до ученых спустя миллионы лет дошли прекрасно сохранившиеся в янтаре экземпляры. У них, в отличие от современных пауков, был длинный хвост. Ученые, тщательно изучив останки, пришли к выводу, что этот хвост был необходим пауку, чтобы собирать информацию об окружающем мире.
Первые же паукообразные появились 380 миллионов лет назад. Тогда пауки тоже могли производить паучий шелк. Однако не плели из него паутину, а использовали для заворачивания яиц и строительства жилищ. И только спустя сотни миллионов лет эволюции пауки научились использовать секрет своих желез, чтобы плести паутину. В длину они не превышали трех сантиметров. Самый крупный паук в истории планеты – вероятно, наш с вами современник – голиаф-птицелов из предыдущей главы. Но вот до самого крупного паукообразного в истории планеты ему очень далеко.
В период между 350 и 450 миллионами лет назад на поверхности планеты доминировали гигантские скорпионы. Самые крупные из них вырастали до одного метра. Лидером был так называемый бронтоскорпио. Он же, по-научному, Brontoscorpio anglicus. Но и этот скорпион еще не рекордсмен. В океане жили монстры и пострашнее. Более 400 миллионов лет назад высшим звеном в пищевой цепочке были ракоскорпионы.
Самый крупный ракоскорпион
Ракоскорпионы – братья паукообразных, так как относятся к одному с ними подтипу – хелицеровые. Вот этот монстр – самый крупный ракоскорпион якелоптерус (Jaekelopterus rhenaniae). С гордостью носит титул самого крупного членистоногого в истории нашей планеты. То есть обошел не только пауков, но и насекомых с многоножками. В длину вырастал до 2,6 метра. Довольно проворный и с хорошим зрением. Как и современные мечехвосты, он имел специфические глаза. Они усиливали контрастность объектов, что было важно в условиях плохой видимости. Предпочитал мелководье.
А возможны ли гигантские пауки в теории? Например, как знаменитая паучиха Шелоб из «Властелина колец». Крайне маловероятно. По крайней мере, не в условиях нашей планеты. Во-первых, ограничения из-за отсутствия скелета. Растущий паук не смог бы пережить даже первую линьку: его панцирь не меняется в размере, и паук его сбрасывает. Во-вторых, что более важно, у пауков питательные вещества и кислород доставляются к клеткам особым образом.
Пауки дышат через отверстия в нижней части брюшка. Воздух медленно транспортируется в каждую клетку организма. Так же и с водой. И чем больше размер паука (соответственно, больше клеток), тем быстрее идет потеря воды и ощущается нехватка кислорода. Так что, даже если бы паук сумел пережить линьку, он бы задохнулся или погиб от обезвоживания. В более влажном климате, насыщенном кислородом, шансов увеличиться в размерах у пауков было бы больше. А вот у их двоюродных братьев – насекомых и многоножек – такой шанс был. И они им воспользовались!
Почему сейчас нет крошечных зверей и гигантских насекомых
На нашей планете уже существовали гигантские насекомые и многоножки. Например, гигантские артроплевры, которые вырастали в длину до двух с половиной метров. По мнению ученых, гигантские многоножки были всеядны, хотя и предпочитали растительную пищу. Съедали до тонны растительности в год.
Еще более известные – гигантские стрекозы с размахом крыльев до 65 сантиметров. Но это было в доисторические времена, и больше таких насекомых не появилось. В чем же причина? Период господства гигантских насекомых был недолгим – они вымерли в палеозое 298 миллионов лет назад и даже не застали динозавров.
Главная проблема насекомых – у них принципиально другая сердечно-сосудистая система. Их гемолимфа находится в полости и не разносится по сосудам. Кислород в ткани у насекомых переносит развитая система трахей. И скорость попадания кислорода из воздуха в гемолимфу зависит от концентрации кислорода в воздухе. Чем кислорода больше, тем этот процесс эффективнее. Отсюда приходим к логичному выводу – 300 миллионов лет назад концентрация кислорода была гораздо выше! По оценкам ученых, доля кислорода в воздухе в то время достигала 35 % по сравнению с нынешними 21 %.
Есть и второе ограничение – экзоскелет. Насекомые сбрасывают его и наращивают новый. Сделать это гигантам очень трудно. Сейчас потребность в экзоскелете велика, так как хищников вокруг много. Раньше же естественных врагов у крупных насекомых не было. Да и как его сбросишь, если давно перерос? Конечно, и сейчас есть гигантское насекомое – палочник, который вырастает до 35 сантиметров. Но ему удается обойти физические ограничения, потому что он очень-очень тонкий.
Интересный факт
Горбатки – уникальные насекомые, отличительной чертой которых является «шлем». Это причудливый вырост на спине, происхождение которого долго было загадкой для ученых. «Шлемы» горбаткам очень полезны. С их помощью они защищаются от насекомых-паразитов. Также «шлемами» они отпугивают насекомых-хищников, ведь эта конструкция увеличивает их габариты. Часто «шлем» по размерам превосходит само насекомое. Причем вид «шлема» сильно различается в зависимости от места обитания горбатки. Иногда он может напоминать опасного муравья или осу. В общем, что-то максимально страшное для потенциального хищника. У некоторых горбаток «шлем» служит для маскировки.
Позднее ученые выяснили, что «шлем» вырос из зачатков крыльев. Эти дополнительные крылья были не нужны, потому и не развились. Зато из них появились наросты причудливой формы, которые оказались полезными для выживания. Интереснейший пример эволюции, который показывает, как в природе даже самое бесполезное может неожиданно пригодиться!
А что с млекопитающими? Почему бы им не уменьшиться до размеров муравьев? Тут есть другие ограничения по физическим параметрам, но уже с нижней границы. Млекопитающие теплокровны. И чем меньше размер, тем больше меняется отношение тепловых потерь к производству тепла.