Біологія
Біологія

Самці павуків-улоборид уникли поїдання самками вчасним катапультуванням

Китайські біологи описали раніше невідомий спосіб павуків уникати поїдання самками під час шлюбної поведінки. Як з'ясувалося, принаймні у Philoponella prominens чоловічі особини використовують свої передні ноги для катапультування з тіла самки на швидкості до 88 сантиметрів за секунду, що з високою ймовірністю забезпечує їм виживання та репродуктивний успіх одночасно. Своїми результатами науковці поділилися в журналі Current Biology.

Катапультування самця Philoponella prominens. Shichang Zhang et al. / Current Biology, 2022

Катапультування самця Philoponella prominens. Shichang Zhang et al. / Current Biology, 2022

Чому самці покидають самок після спаровування?

Розмноження багатьох видів тварин супроводжується не лише появою життя, а і його жертвуванням. Часто явище представлене поїданням самців одразу після спаровування з самкою. Відомими прикладами цього є богомоли, а також павуки. І хоча життя самців у такому разі йде на корисну мету — забезпечення самки достатньою кількістю енергії для виведення спільного потомства, і самці буває навіть самостійно віддають себе на закуску, але далеко не всі вони готові на таку жертву та схильні розвивати пристосування для уникнення поїдання. Наприклад, самці богомолів мають вищі шанси уціліти, якщо самі проявляють до партнерки агресію. Схожу тактику помітили й у деяких павуків, що першими атакують самок та знерухомлюють їх павутиною для безпечнішого спаровування. А тепер група вчених на чолі з біологами Університету Хубею описали ще один вельми успішний спосіб самців павуків і потомство залишити, і вижити після цього.

Що за павуки цього разу схитрували?

Науковці присвятили роботу катапультуванню самців павуків Philoponella prominens з родини Улоборид (Uloboridae) одразу після спаровування із самкою. Відкриття зробили у той час, як спостерігали за шлюбною поведінкою групи із трьох сотень павуків. Тоді з'ясувалося, що зі 155 успішних спаровувань 152 завершувалися катапультуванням самця. Усі ці самці вижили, натомість троє, що не втекли — стали їжею для самок. Але вчені не були певні, чи саме катапультування посприяло виживанню чоловічих особин, тож провели невеликий дослід. У процесі спаровування 30 самцям заважали відстрибувати від самок, приставивши до них маленьку щітку. Зрештою, усі ці самці не змогли втекти і були з'їдені партнерками, що доводить важливість катапультування для успішного спаровування та виживання після цього.

Яким чином катапультуються самці?

Зосередивши увагу на важливому для самців умінні, вчені дослідили процес за допомогою високошвидкісної відеокамери. Результати записів свідчать, що павуки катапультуються у середньому зі швидкістю 66 сантиметрів за секунду, варіюючи від 33 до 88 сантиметрів за секунду. При цьому прискорення у середньому дорівнювало 202 метри на секунду в квадраті, коливаючись від 74 до 529 метрів на секунду в квадраті.

Спочатку вчені подумали, що утікати допомагає павукам нитка павутини, яку вони випускають під час залицяння та власне копуляції, і яка може відтягувати їх від самок. Однак коли її перерізали, то жоден самець не втрачав здатність до катапультування, а лише падав на землю, тож річ була в іншому. Натомість сама нитка слугувала на кшталт альпіністської мотузки. Вона перешкоджала передчасному покиданню партнерки та забезпечувала самцеві змогу вилізти назад при падінні для наступних спаровувань із самкою, що могло відбуватися до шести разів.

Подальші вивчення показали, що механізм успішної втечі криється у ногах. Під час спаровування самець примусово згинає передню пару ніг на тілі самки, а коли послаблює — гідравлічний тиск забезпечує швидке випрямлення ніг, яке із силою відштовхує самця від самки. Цьому посприяла наявність еластичних оболонок на всіх зчленуваннях ніг павуків, але найпримітнішою вона виявилася у гомілково-передлапкових суглобах, особливо першої пари ніг. Коли самцям видаляли одну або дві передні ноги, вони більше не могли ані успішно спаровуватися, ані катапультуватися, чого не спостерігалося при видаленні якихось інших ніг. Також здатність катапультуватися втрачалася, якщо вчені проколювали гомілково-передлапковий суглоб передніх ніг, що ще раз доводить ключову роль передніх ніг у катапультуванні — пристосуванні самців Philoponella prominens у відповідь на канібалізм самок.