Кромешная тьма пролила свет на паучий рейв

Простой тест. Всмотритесь в эти глаза, поглядите на щупальца. Если вам эта картина кажется хоть чем-то интересной, то вы – обладатель восьми лап, восьми глаз, прыгающей походки и отсвечиваете в ультрафиолете. Если нет – то же самое, только не бликуете, а полноценно светитесь. Доказано научно, так что спорить — бесполезно.

Представительница Cosmophasis umbratica. Четыре добрых глаза и горящие щупальца – простая формула настоящей любви (фото Matthew L. M. Lim)

О том, что прыгающие пауки обладают удивительным зрением, науке известно давно. В результате множества опытов выяснилось, что передняя пара глаз позволяет этим насекомым получать изображение с очень большим разрешением. А в 1960-х годах учёные обнаружили, что эти глаза не только очень точны, но и могут видеть в диапазоне, который недоступен человеку – в ультрафиолете.

Говорят, что лишнего в природе почти никогда ничего не бывает. Учёные сразу же подумали, что это умение пауки как-то используют, но как – было непонятно. Скоро исследователи выяснили, что вдобавок к этому шкурки пауков отражают ультрафиолетовые лучи.

Однако никакого применения пауками своего дара видеть в ультрафиолете и быть в нём видимым так и не обнаружилось. Арахнологии, конечно, поизучали немного особенности зрения прыгающих пауков, их окраски, после чего обретённые сведения «ушли в архив» — как очередной казус матушки-природы.

Самцы (слева) и самки (справа) прыгающих пауков Cosmophasis umbratica. Области, на которых располагаются отражающие (у самцов) и флуоресцентные (у самок) поверхности, выделены светлым цветом (фото Matthew L. M. Lim)

С этой мётровой точки дело начали сдвигать лишь несколько лет назад. Особенно рьяно за работу взялись учёные из Национального университета Сингапура (National University of Singapore) Мэтью Лим (Matthew Lim Lek Min) и Дайцинь Ли (Daiqin Li). Вообще, поначалу они занимались исследованиями паучьего шёлка, и что их заставило переключить своё внимание именно на исследование зрения, причём именно у прыгающих пауков – они не признаются.

Но, так или иначе, оба биолога решили работать именно в данном направлении.

В 2005 году они провели интересный эксперимент, в котором была пара участников. В качестве хищника — прыгающий паук Portia labiata, в рацион которого входят пауки других видов, и Argiope versicolor — паук, использовавшийся в качестве жертвы. Последний интересен тем, что в составе паутины, которую он плетёт, содержится вещество, хорошо отражающее ультрафиолет.

Лим и Ли стали наблюдать за действиями хищника и по его поведению поняли, что в процессе охоты он предпочитает искать пишу в тех паутинах, где живет A. versicolor. Точнее, сказать, P. labiata выбирали те паучьи «дома», которые хорошо заметны, а значит, там наверняка есть чем поживиться.

Лим и Ли (известный, кстати, в своём университете под прозвищем Спайдермен) изловили какую-то очередную восьминогую букашку и с интересом её рассматривают (фото Joyce Fang)

Из этого был сделан вывод, что умение видеть в ультрафиолете может использоваться прыгунами с одной из важнейших целей – при поиске пищи. Да и, в конце концов, сингапурские исследователи смогли этим экспериментом доказать, что прыгающие пауки и вправду различают ультрафиолет, ведь раньше эта способность экспериментально подтверждалась не всегда.

Это действительно очень ценное заключение, и надо отдать должное учёным, которые для своей работы придумали столь оригинальный метод исследования – с использованием паукоядного паука.

Вскоре появилось предположение, что и зрение, и окраска прыгающих пауков связаны не только с едой. Используя спектрометрическую аппаратуру, эти два арахнолога заметили, что в ультрафиолете цветом – если так можно сказать – самцы заметно отличаются от самок.

В частности, у самцов Cosmophasis umbratica вся поверхность отражает излучение определённой длины волны – 300-400 нанометров. Интересно, что по «оттенкам» в этом диапазоне особи существенно отличаются друг от друга. При этом самки практически не отражают ультрафиолет, поглощая его почти полностью.

Чтобы разобраться, играет ли какую-нибудь роль эта окраска, наши пауковеды продолжили свои научные развлечения всё с тем же видом C. umbratica, который уж очень им полюбился.

Сделав так, чтобы эти существа не отражали ультрафиолет (просто в освещении блокировали один компонент), учёные заметили, что у самцов поведение вдруг очень резко поменялось. Мало того, что между самцами почти прекратились всякие сражения, так они ещё и стали проявлять признаки ухаживания к своим отражениям в зеркале или даже к настоящим особям своего пола – очевидно, путая их с самками.

По замечанию Мэтью Лима и Дайциня Ли, перемена происходила так резко, что, похоже, именно ультрафиолетовая окраска играет главную роль в половом различии у этих пауков.

Для такой формы коммуникации люди стали пользоваться ультрафиолетом относительно недавно. А другие создания применяют его с той же целью не одно тысячелетие. Да уж, ничто не ново в этом мире… (фото с сайта jpatokal.iki.fi)

Но здравый смысл подсказал учёным, что в этой истории что-то не так. И правда, ситуация какая-то ассиметричная: самцы используют ультрафиолет, чтобы дать о себе знать, а самки — нет. Тогда биологи поставили ещё один опыт. Теперь нужно было просто внимательнее следить за происходящим.

На этот раз эксперимент снимали на видео. Наблюдая за поведением пары пауков, исследователи отметили, что при отфильтрованном ультрафиолетовом компоненте (такой свет для человека выглядит как обычный) самка не обращала никакого внимания на самца и убегала. Впрочем, и самец тоже особого интереса к ней не проявлял.

Однако на этот раз учёные попробовали провести эксперимент ещё в одном варианте: когда видимого для людей света вообще не было, а работал только ультрафиолетовый источник. Казалось бы, ничего интересного не ожидалось.

Но, как ни странно, исследователи увидели не полную темноту, а пару зеленоватых огоньков, светившихся в ней! Оказалось, что источником свечения – ощутимого для человеческого глаза – служит пара передних щупалец у самки, излучающих под действием ультрафиолета.

При этом пауки явно были неравнодушны друг к другу, и самец пустился в брачный танец. А значит, чтобы узнать друг в друге «лицо противоположного пола», ультрафиолетовых лучей им было достаточно. Вот такой получился флуоресцентный рейверский танцпол.

Кстати, цвет щупалец самки стал объяснением непонятной ранее особенности зрения прыгающих пауков. Согласно исследованиям таких пауков, их зрительный аппарат кроме ближайшей ультрафиолетовой области оказался также очень чувствительным в участке диапазона около 525 нанометров, что приблизительно и соответствует зелёному цвету.

Выходит, что ультрафиолет нужен и самцам – для отражения, и самкам – для флуоресценции. И, конечно, нужно зрение для его восприятия. И что интересно, назначение этой окраски – привлечение противоположного пола, и только. То есть между представителями вида существует «информационный канал», предназначенный только для них и больше ни для кого.

Как предполагают Лим и Ли, такая форма общения возникла для того, чтобы пауки могли привлекать друг друга, не обращая на себя внимания хищников. Правда, например, птицы, способны различать ультрафиолет, так что это ещё не полное спасение.

Возможно, «информационная связь» между особями была бы устойчивее, если бы они использовали сразу и отражение, и флуоресценцию. Но этого нет. Просто, по мнению доктора Ли, для природы такой вариант будет несколько «дороговат».

А вот люди, увы, никак не умеют следить за ультрафиолетом. Разве что с помощью бикини.