Ученые недавно обнаружили, что пауки-скакуны с метким названием «павлины» обладают цветовым зрением, необходимым для того, чтобы оценить яркую внешность самца.
Теперь биологи из Университета Цинциннати изучают, переносится ли эта способность на более скучно выглядящих пауков-волков, которые имеют приглушенный коричневый и коричневый цвет, а не электрический синий, огненно-оранжевый и красный сигнал светофора.
Профессор биологии Калифорнийского университета Джордж Уэтц и его студенты представили свою работу в июне на собрании Американского арахнологического общества в Мичиганском университете.
«Предполагалось, что пауки-волки не обращают внимания на цвет. Но мы обнаружили, что это не совсем так», - сказал Уетц. «Нам нужно более внимательно изучить нейробиологию их глаз. Нам нужно понять, что делает их сетчатка».
Как и у большинства пауков, у пауков-волков есть четыре пары глаз, некоторые из которых имеют отражающую линзу, называемую тапетум, которая сверкает при ярком свете. Если вы арахнофоб и вам нужна причина, чтобы никогда больше не заходить на задний двор, попробуйте как-нибудь вечером посветить туда светодиодом и увидеть, как маленькие хищники пялятся на вас.
Пауки-волки быстро становятся модельной системой для изучения благодаря таким лабораториям, как UC. Уетц большую часть своей карьеры изучал поведение, зрение и личность пауков. Каждое исследование показывает, что в этих существах есть нечто большее, чем кажется на первый взгляд.
У большинства людей трихроматическое зрение - у них есть клетки сетчатки, называемые колбочками, которые могут видеть красный, зеленый и синий цвета. Для сравнения, пауки-волки имеют дихроматическое зрение и видят только зеленый и ультрафиолетовый свет.
"Это означает, что они в основном дальтоники. Но они чувствительны к свету в зеленой длине волны", - сказал Уетц.
В одном исследовании, представленном в июне, исследователи Калифорнийского университета изучили, как пауки реагируют на видео ухаживания за пауками, в котором они манипулировали цветом фона, контрастом и интенсивностью. Будут ли они реагировать на ухаживающего паука в монохромном режиме? Что, если бы контраст был преувеличен?
Уэтц создал видеоролики с цифровым пауком и фоном, которыми можно было управлять для настройки цвета и контраста. Они воспроизвели видео для пауков-самок, а также для пауков-самцов, которых называли «подслушивателями» за их привычку скрываться на заднем плане, пока они учились имитировать ухаживания других пауков-самцов. Они обнаружили, что самки пауков чаще реагируют на видео с самцами, которые резко контрастируют с их фоном. Самки пауков также лучше реагировали на цвет и монохромность, чем на версию в оттенках серого, что позволяет предположить, что цвет имеет значение для пауков.
«Мы обнаружили, что для самок пауков интенсивность имеет большее значение, чем цвет. Но для самцов-подслушивателей цвет тоже имеет значение. Это странный вывод. Мы совсем этого не ожидали», - сказал Уетц.
Одним из удивительных открытий было то, что зрение пауков, по-видимому, адаптируется к смене времен года.
«Это имеет большой смысл, потому что, когда вы выходите на улицу в начале сезона, когда пауки впервые появляются на свет, на деревьях нет листьев, поэтому есть свет широкого спектра», - сказал Уетц. «Но когда времена года меняются, появляются листья, и все вокруг становится зеленым. Пауки должны уметь различать контрасты на большом количестве цветов фона».
Лаборатория пауков Калифорнийского университета содержит около 1200 пауков-волков (практически все они, как уверяют исследователи, учтены). Студенты собирают молодых пауков из тех же популяций диких пауков, которые живут в лесах недалеко от Калифорнийского университета.
В другом исследовании постдокторант Калифорнийского университета Алекс Свегер изучил, как самцы пауков-волков используют вибрации, чтобы ухаживать за самками. У пауков нет ушей, но они могут «слышать» с помощью крошечных органов чувств на ногах, которые улавливают слабые вибрации добычи. Самцы пауков используют специальный грубый орган на своих педипальпах для создания вибраций, которые барабанят по земле, шурша листьями или почвой, что является частью их ритуального брачного танца.
Свегер использовал лазерный доплеровский виброметр, чтобы измерить вибрации паука и воспроизвести их с помощью устройства, называемого пьезоэлектрическим изгибом диска.
«Это очень похоже на вибрации, производимые настоящим пауком. Мы калибруем устройство, прикрепляем его к листу и смотрим, как реагирует самка паука», - сказал он.
Уловка работает.
Свегер подозревал, что летние дожди - проклятие этих пауков-барабанщиков. Он обнаружил, что самцы пытались ухаживать за самками независимо от погоды. Но когда земля влажная, они больше полагаются на свои визуальные сигналы - размахивая передними лапами в танце, который могут оценить только самки пауков-волков.
«Они переключаются на визуальное поведение вместо вибрации на мокрых листьях, что позволяет предположить, что они гибко используют различные способы общения в зависимости от условий», - сказал Свегер.
Несмотря на это, самцы гораздо менее успешно спариваются во влажных условиях.
«Их сезон размножения не очень длинный. Самцы испытывают сильное давление, чтобы спариваться с как можно большим количеством самок, чтобы увеличить свой генетический успех», - сказал Свегер. «Поэтому, если вы можете преодолеть такое препятствие, как дождь, а не ждать идеальных условий, это принесет вам пользу».
В другом исследовании студентка-биолог Калифорнийского университета Тринити Уоллс изучила, сохранят ли молодые пауки, которые были классифицированы как застенчивые или смелые, такое поведение в дальнейшей жизни. Они сделали.
Чтобы классифицировать испытуемых как смелых или застенчивых, Уоллс тыкала молодых пауков парой щипцов, имитирующих птичий клюв. Застенчивые пауки обычно замирали на месте, полагаясь на маскировку в течение длительного времени после испуга, в то время как смелые пауки гораздо быстрее возобновляли поиски пищи или исследования. Она повторила тактику запугивания, когда подростки стали старше, и сравнила свои результаты.
У бесстрашных пауков может быть больше возможностей для охоты или спаривания из-за их смелого поведения, но они также с большей вероятностью будут замечены и съедены. Застенчивые пауки могут быть напуганы, но эта чрезмерная осторожность означает, что они могут с большей вероятностью передать свои гены.
«У каждого поведения есть свои плюсы и минусы», - сказал Уетц. «Смелые пауки подвергаются большему риску со стороны хищников, привлеченных к движению. Но, двигаясь, они с большей вероятностью найдут добычу или себе пару».
Студент Уоллс пришел в Калифорнийский университет из-за паучьей лаборатории биологического факультета. По ее словам, она была очарована ими всю свою жизнь.
«Восемь лет у меня был домашний мексиканский красноколенный тарантул по имени Анастасия», - сказал Уоллс. «Я люблю пауков».
Студентка Калифорнийского университета Оливия Бауэр-Нильсен исследовала, влияет ли бактериальная инфекция, характерная для пауков, на брачное поведение самок пауков-волков. Бауэр-Нильсен подозревал, что иммунный ответ на инфекцию сделает паука слишком слабым или утомленным для спаривания. Вместо этого она обнаружила, что инфекция не оказала заметного влияния. На конференции она представила постер исследования.
"Это был мой первый постер. Многие люди говорят, чтобы я никогда больше не говорил со мной о пауках. Но моя семья и близкие друзья не против пауков. Они в восторге от того, что я в восторге, " сказала она.
Уэтц сказал, что даже он не всегда был поклонником пауков, как сегодня.
«До колледжа я боялся пауков. Кажется, все реагируют именно так. Сейчас пауки - самый опасный вид на планете», - сказал Уетц. «Это совершенно неоправданно».
Уэтц сказал, что научился ценить пауков на первом уроке биологии, когда внимательно посмотрел на них.
«Когда вы смотрите на этих животных под микроскопом, вы видите их совершенно по-другому», - сказал он. «Эти животные инопланетные, но не менее интересные».