Исследователь Росс Хаттон (Ross Hatton) и его коллеги из университета штата Орегон (США) исследуют процесс охоты пауков. Для этого в лаборатории построена гигантская модель паутины из веревок и алюминия. Ученые представили свои первые результаты 18 марта на заседании Американского физического общества. Об эксперименте рассказывает BBC News.

ПаутинаВсем известно, что для поимки насекомых и мелких животных пауки используют паутину. В то же время, до сих пор точно неизвестно, как они определяют, в какой участок паутины попала жертва.

Исследователи использовали для создания искусственной паутины два разных материала, подобных тому, как пауки используют два разных вида шелка. Радиальные нити, тянущиеся веерообразно из центра выполнены из жесткого парашютного троса, в то время как «спиральные» нити сделаны из эластичной тарзанки. Вся эта конструкция крепится к восьмиугольной раме с динамиком, прикрепленным к одному из углов для создания мощных вибраций.

В центр экспериментальной паутины ученые поместили паука-робота. Он не двигается, но может обнаруживать колебания в сети точно так же, как настоящий паук. Поначалу ученые предполагали, что если качать сильно одну из радиальных нитей, то паук почувствует, что там вибрация сильнее, чем в других нитях и просто пойдет туда. Однако в действительности все оказалось несколько иначе.

Искусственная паутина показала удивительно сложные модели вибрации, в которых всегда были «тихие» места в некоторых частях сети, где тряска практически полностью исчезает.

Ноги паука (а их у него восемь) чувствовали вибрации различной частоты, идущие из разных направлений. Эти частоты могут рассказать пауку, например, о виде пойманного насекомого.

В конечном итоге пауку нужно знать частоту вибрации двух разных нитей в сети, чтобы определить ногу, которая не дрожит. Его маршрут будет пролегать под углом в 90 градусов от этой ноги.

Источник: Научная Россия

Попавшее в паутину насекомое удерживает в ней специальный клей, которым пауки смазывают свои сети. И чем активнее добыча бьётся, тем сильнее влипает. Но клей это ещё не всё. Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли (США) обнаружили, что паутина помогает ловить положительно заряженных насекомых — благодаря заряду, который они на себе несут

Паутина помогает ловить добычу не только за счёт клеевой смазки, но и посредством электростатических взаимодействий. (Фото Tomas Kramaric.)По словам Виктора Мануэля Ортеги-Хименеса, предположение о притягивающейся к добыче паутине пришло ему в голову, когда он увидел, как его дочь играет с игрушечной волшебной палочкой: игрушка специально была заряжена положительно и притягивала паучью сеть. После этого оставалось лишь проверить, нет ли электростатического взаимодействия между паутиной и насекомыми.

Летающие насекомые приобретают электрический заряд из-за трения крыльев о воздух. Заряд, конечно, копеечный, но его вполне достаточно, чтобы удержать на теле насекомого, к примеру, частицы пыльцы. (Вообще, из электростатических взаимодействий между собой и растениями некоторые насекомые, скажем, пчёлы и шмели, научились извлекать немалую пользу.)

Эксперимент г-на Ортеги-Хименеса и его коллеги Роберта Дадли состоял в следующем: сеть обыкновенного крестовика Araneus diadematus приносили в лабораторию, где бросали на неё мёртвых насекомых, предварительно заряженных, снимая процесс на видео. Паучья сеть обычно либо нейтральна, либо заряжена слегка отрицательно, и в результате зоологи видели, как паутина выгибается навстречу положительно заряженному насекомому.

В эксперименте сеть была именно нейтральной, так что можно предположить, что при отрицательном заряде на паутине притяжение было бы ещё сильнее. Авторы полагают, что благодаря такому взаимодействию сеть дополнительно связывает добычу, хотя, чтобы окончательно это подтвердить, нужно провести подобные опыты в естественных условиях, с живыми пауками и живыми мухами или пчёлами.

Результаты исследования опубликованы в Scientific Reports.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Чтобы удержаться на вертикальной поверхности, у птицеедов есть дополнительные паутинные органы на лапках ног, которые включаются в моменты особой неустойчивости.

Чилийский розовый птицеед Grammostola rosea (фото Grazzybear)У героя комиксов Человека-паука паутина эффектно вылетала откуда-то из запястий, но зайди его «паучья мутация» чуть дальше, ему пришлось бы метать спасительные нити не совсем политкорректной частью тела, соответствующей «заднему концу брюшка» у настоящих пауков. Паутинные бородавки находятся у пауков только на заднем конце тела. А по стенам и потолку они бегают, как и насекомые, за счёт множества щетинок, покрывающих лапки и будто «присасывающих» животное к поверхности. И никакой паутины.

Но и тут не без исключений. Учёных давно интересовало, как по вертикальным поверхностям ходят огромные пауки-птицееды. Щетинки на их лапках работают на пределе возможностей, чтобы удержать животное на весу. Но пауки не падают, даже если попробовать стряхнуть их с вертикали, на которую они залезли. Несмотря на свой устрашающий вид, птицееды — довольно хрупкие создания, и очевидно, что у них есть какой-то секрет, защищающий их от катастрофических падений.

Ещё в 2006 году учёные предполагали, что птицееды используют паутину, чтобы увеличивать силу взаимодействия между поверхностью и своими ногами. Но тогда было решено, что пауки и в этом случае пускают в ход паутинные органы на конце тела, вымазывая, так сказать, лапки в собственной паутине. И вот сейчас группа исследователей из Университета Ньюкасла (Великобритания) утверждает, что у птицеедов есть паутинные органы и на лапках ног.

Для эксперимента были отобраны розовые чилийские птицееды: пауков помещали в аквариум, дно которого было устлано тонкими стеклянными пластинками — покровными стёклами для микроскопии. Аквариум с пауками переворачивали вверх дном и слегка трясли. Пауки продолжали висеть вниз головой. После чего стеклянные пластинки собирали и изучали под микроскопом. По словам доктора Клер Ринд, исследователям удалось обнаружить до 30 следов от паутинных нитей в тех местах, где «ступала паучья нога». На пластинках, собранных со дна аквариума, который не ставили вверх дном, следов паутины не обнаружилось — пауки выделяли паутину лишь в состоянии неустойчивости.

Исследователи также изучили — уже под электронным микроскопом — шкурки, которые пауки сбрасывали при линьке. Шкурки принадлежали розовым чилийским, красноколенным мексиканским и индийским птицеедам. У всех трёх видов на сброшенных шкурках в районе лапок были видны конические прядильные трубочки, свидетельствовавшие о наличии в этих местах паутинных органов; трубочки выступали над липкими щетинками, которые есть у всех пауков. Паутина, выделяемая такими ножными органами, вероятно, отличается от «обычной», но это как раз в порядке вещей, многие пауки продуцируют паутину разных видов для разных целей.

Подробно о паутинных органах на ногах птицеедов можно почитать в статье, опубликованной в издании Journal of Experimental Biology.

Обнаружение таких структур у трёх видов птицеедов, не являющихся близкими родственниками, говорит о том, что «паутина на ногах» свойственна, скорее всего, всей этой группе пауков. Птицееды — довольно старое и примитивное семейство; возможно, паутинные железы на лапках — привет из далёкого эволюционного прошлого.

В общем, авторы комиксов наградили своего героя чертой вполне правдоподобной, но с точки зрения эволюции примитивной и устаревшей.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Используя одни и те же стройматериалы, пауки по-разному крепят паутину к поверхности: либо очень прочно — в расчёте на быструю летающую добычу, либо очень слабо — надеясь на медленную и ползающую.

Ахерания тепличная с добычей (фото Cheryl Moorehead)Пауки-кругопряды продолжают подбрасывать биологам и биоинженерам новые идеи. Исследователи из Университета Акрона (США) обратили внимание на то, что самый обычный паук, ахерания тепличная, меняет конструкцию своей паутины в зависимости от того, на какую добычу рассчитывает — ползающую или летающую. Но клей для этого он использует один и тот же, выделяемый теми же железами.

Если паук живёт под потолком, то паутину к потолку и стенам он крепит прочно, в расчёте на то, что ловчая сеть должна выдержать «прямое попадание» летящей мухи, жука, бабочки и др. В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, авторы сравнивают такое крепление со штифтовым, неподвижно соединяющим две детали.

Если же паук строит сеть у пола, где может надеяться, например, на таракана или муравья, то использует другое крепление, куда более слабое. Жертва, которая наткнётся на такую нить, будет опутана легко оторвавшейся от поверхности паутиной и поднята в воздух. Говоря об этом способе крепления, исследователи вспоминают то, как к полу прилипает попавший в смолу ботинок: поначалу кажется, что «всё, приехали», но оторвать ногу не составляет никакого труда.

Авторы работы не устают подчёркивать, что в обоих случаях паук использует одни и те же материалы, то есть разница в силе крепления обусловлена особенностями конструкции в целом, комбинацией материалов. Такое «ноу-хау», наверное, могло бы пригодиться на практике: представим, что липкая лента и медицинский пластырь сделаны из одного и того же материала, но одна держится насмерть, а второй можно легко оторвать.

Более того, исследователи уже начали поиск полимеров, которые позволили бы реализовать такую многофункциональность без изменений в химическом составе материала.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Зигзагообразный узор на паутине многих пауков-кругопрядов хорошо отражает ультрафиолет. Как полагают зоологи, это помогает паукам ловить насекомых-опылителей, чьи глаза настроены на этот диапазон.

Паук-оса на паутине со стабилиментумом (фото Mr.Enjoy)Многие кругопряды, создавая ловчую сеть, вплетают в неё странный зигзагообразный узор — стабилиментум. Зоологи долго не могли решить, зачем он нужен. Паутина должна быть незаметной, а стабилиментум незаметности ей явно не добавляет. Объяснения предлагались разные: одни считали, что узор отпугивает птиц, другие — что привлекает брачного партнёра, третьи полагали, что стабилиментум всё же играет какую-то роль в маскировке и даже защите от солнца.

Не опровергая ни одно из этих предположений, исследователи из Университета Инчхона (Южная Корея) предлагают собственное объяснение. Они выяснили, что паутина, которая образует стабилиментум, обладает особыми УФ-отражающими свойствами. Если посмотреть на этот узор в ультрафиолетовом свете, то окажется, что он просто сияет отражённым ультрафиолетом — по сравнению с обычной паутиной.

Зоологи предположили, что узор привлекает в паутину насекомых. Чтобы проверить это, они поставили ряд экспериментов с аргиопой Брюнниха (пауком-осой). Аргиопы пользуются стабилиментумом, хотя не всегда, и среди них попадаются особи, которые сидят на паутине без этого узора. Как пишут учёные в журнале Behavioral Ecology and Sociobiology, в паутину со стабилиментумом залетало в два раза больше насекомых. Многие опылители (мухи, пчёлы, жуки, бабочки и пр.) чувствительны к УФ, поскольку это помогает им искать пищу: многие цветы отражают свет именно в ультрафиолетовом диапазоне.

Авторы работы не исключают, что исходно такой зигзаг на паутине был необходим в каких-то других целях — к примеру, чтобы стабилизировать паутину. Однако впоследствии к этой функции могла добавиться и иная, когда пауки решили обратить способность своих жертв видеть УФ-свет в свою пользу.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА