Какво научават учените от най-странните паяжини на Земята

В тесен проход дълбоко в подземна пещера между Албания и Гърция учените газят през черна вода до кръста и се държат за въжета, за да направят поразително откритие. В светлината на фенерите им се разкрива блестяща стена от паяжини, простираща се докъдето стига погледът. Паяжините принадлежат на повече от 110 000 паяка от два вида, работещи заедно, за да създадат структура с площ 106 квадратни метра.

На места паяжината е толкова тежка, че се срутва. Вероятно е станала толкова голяма, защото пещерата е отдалечена и защитена. Този блестящ „метрополис“ от паяци в Сярната пещера се храни с постоянен поток от дребни мушици. Изследователите описват сцената в скорошна публикация като „изключителна колониална общност от паяци“.

Необичайното откритие е само едно от многото в странния свят на паяжините. Паяците използват паяжините си не само за лов на плячка, но и за покриване на яйца, предаване на вибрации и феромонни сигнали, както и за създаване на лепкави участъци, които задържат улова.

Тези лепкави структури очароват хората от векове – древните гърци и римляни използвали паяжини като превръзки за рани. Но едва през последните месеци учените документират удивителни нови структури и поведения. От паяци, които украсяват паяжините си, до такива, които създават гигантски примамки във формата на самите тях, учените продължават да разкриват тяхната магия.

„Еволюцията на коприната е едно от най-невероятните неща в историята на живота“, казва Шерил Хаяши, биолог в Американския музей по естествена история в Ню Йорк. Това не се е случило само веднъж, подчертава тя – коприната не е универсално решение като тиксо. Напротив, това е вещество, което продължава да се променя. „Паяците непрекъснато разнообразяват употребата на коприната – и откриват нови начини да я използват.“

Видео: Ищван Урак докосва гигантската паяжина, открита в Сярната пещера (Sulphur Cave), разположена между Албания и Гърция. @ István Urák, PhD

„Паяжината може да действа почти като допълнителен орган за паяците“, казва Габриеле Греко, постдокторант в Университета в Павия, Италия. Биологично погледнато, паяжините се определят като разширен фенотип, което означава, че паяжината е външна част, произведена от паяка, която е доказателство за неговия геном. „По-скоро е като да имаш допълнителен косъм или допълнителна ръка“, казва Греко – сякаш домът ви служи като продължение на собственото ви тяло.

Този допълнителен крайник осигурява много предимства. Проучване от 2022 г. показва, че паяците, които тъкат кръгли паяжини ги използват като удължено ухо, за да усещат вибрации, увеличавайки зоната си на възприятие до 10 000 пъти. Паяжината е като гигантска акустична антена, която улавя движенията във въздуха и ги предава на паяка.

Но едва започваме да разбираме истинския мащаб на изобретателността и сложността на паяжините. Например учените дълго се чудеха защо паяжините имат допълнителни украси като зигзагообразни нишки. Греко наскоро публикува изследване в PLOS One, показващо, че тези артистични елементи – известни като стабилимента (на лат.: stabilimentum) – могат да влияят на разпространението на вибрациите, когато плячката се заплете в лепкавите нишки. Но добавянето на украса прави паяжината по-тежка. „Никой не знае точно защо паяците украсяват паяжините си“, казва Греко.

Химичният състав на коприната, който включва над 2200 протеина, е активна област на изследване. В едно скорошно експериментално проучване Греко храни паяци с наноматериали като въглеродни нанотръби (цилиндрични молекули, изградени изцяло от въглеродни атоми), след което те произвеждат естествено подсилена коприна. Той също използва изкуствен интелект и машинно обучение, за да разбере по-добре структурата и функцията на паяжините.

Когато Лари Рийвс се разхождал из джунглата на Филипините, нещо привлякло вниманието му: паяк, който не разпознал, в паяжина. Рийвс се вгледал по-внимателно и с изненада осъзнал, че това изобщо не е паяк, а голяма фигура на паяк, направена от коприна и растителен материал, вплетени в паяжината. „Това беше първият намек“, казва той, „че може да е нещо ново.“

Рийвс присъствал на презентация на конференция от друг изследовател, Фил Торес, който описал паяк в Перу, който също изгражда фигури, наподобяващи паяци, в своите паяжини. Случайността била толкова впечатляваща, че двамата решили да обединят усилия, заедно с още няколко колеги. Групата вече е публикувала ново изследване за фалшивите паяци в паяжините на рода Cyclosa, които са изработени от коприна, растителни остатъци и части от плячка. Някои примамки изглеждат груби, но други точно отразяват формата на паяк, пишат те в проучване, публикувано наскоро в Ecology and Evolution.

Причината за големите примамки, предполагат изследователите, е защита от хищници. Примамките изглеждат много по-големи от паяците с размер 1,3 см, които живеят в мрежите, така че всеки хищник, който ловува чрез зрение, би се отказал. „Ще забележат по-голям паяк, който вероятно не е в менюто им, и ще избегнат паяжината, защото виждат нещо извън обхвата на това, с което биха искали да се хранят“, обяснява Рийвс.

Бъдещи експерименти могат да тестват различни стратегии, които паяците използват, за да изградят примамките. Въпреки това учените изпитват възхищение от това, което паяците успяват да конструират, използвайки материали около тях. „В момента са известни само четири вида, които могат да изградят по-голяма структура на себе си от нулата“, казва Торес. „Три от тях са тези паяци. Другият е човекът.“

Изкуството и инженерството на паяжините ще продължат да ни удивляват, докато паяците тъкат нови научни открития. За Хаяши паяците от пещерите в Албания показват как паяжината взаимодейства с околната среда, променяйки се според условията, размера и дори наличната храна. „Ако сте художник и знаете как да нарисувате определена картина, но имате неподходящо платно, можете да се адаптирате“, казва тя. „По същия начин паяците използват това, което имат, за да изтъкат своята паяжина.“