Пауки катапультировали себя в жертву при помощи паутины

Ученые описали необычную тактику охоты пауков Hyptiotes cavatus, которые используют собственную паутину для резких движений. Членистоногие натягивают волокна паутины в ожидании подходящей цели, после чего отцепляются задними конечностями и вместе с паутиной совершают резкий рывок в сторону жертвы, благодаря чему она запутывается в сети. Ситуация стала первым примером запасания энергии множества мышечных сокращений с помощью вспомогательного объекта в живой природе, пишут авторы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Различные пауки выработали множество всевозможных применений паутине, начиная от пассивных липких ловушек из переплетенных нитей и приспособлений для размножения, заканчивая парашютами для перемещения по воздуху и ловчими сетями, натягиваемыми между конечностями для активной охоты. Также известны виды, оплетающие паутиной собственные жилища или использующие ее в качестве страховки в случае неудачных прыжков.

В работе под руководством Сары Хан (Sarah Han) из Акронского университета в США описывается ранее не наблюдавшееся применение паутины, которое авторы заметили у пауков Hyptiotes cavatus, обитающих на территории США и Канады. Эти членистоногие плетут треугольную ловчую сеть и натягивают ее за угол, используя упругость волокон для запасания механической энергии. При этом пауки удерживают ловчую часть паутины передними конечностями, а задними создают натяжение, подтягивая и скручивая опорную нить.

Пауки оказались способны часами находиться в готовности атаковать в ожидании подходящей жертвы. Когда цель касается ловушки, паук разжимает лапы, натяжение резко падает и паутина приходит в движение. Перепады ускорения позволяют обмотать жертву несколькими нитями со всех сторон, увеличивая вероятность удачной охоты. При этом вместе с паутиной в движение приходит и сам паук, рывком перемещающийся на расстояние в 2–3 сантиметра. Биологи записывали процесс на высокоскоростную камеру, что позволило оценить ускорение, которое достигало 772 метров на секунду в квадрате.

В природе широко распространено накопление механической энергии упругих взаимодействий для инициации чрезвычайно быстрых рывков, например, щелчки клешнями раков-богомолов или прыжки блох. Тем не менее, во всех описанных ранее случаях организмы использовали собственные анатомические структуры, запасающие энергию лишь одного мышечного сокращения, отмечают авторы работы.

В то же время пауки Hyptiotes способны накапливать энергию множества сокращений, а также являются первым изученным животным, использующим вспомогательные объекты для увеличения мощности. Это позволяет им значительно превышать физиологические ограничения, накладываемые размером тела и массой мышц. К другим преимуществам такого способа охоты биологи относят возможность гибкого управления натяжением для выбора оптимальных параметров движения, отсутствие необходимости развивать специализированные анатомические особенности для создания и запасания энергии, взаимодействие с потенциально опасной жертвой издалека и возобновляемость ловушки, которую паук легко может починить или заменить. В связи с этим авторы отмечают параллели между таким видом охоты и созданными человеком осадными орудиями, такими как баллисты и катапульты, в которых также используется накопление энергии упругих механических деформаций для придания тяжелым снарядам высокой скорости.

Другим недавно подробно описанным необычным применением паутины является создание сетей, позволяющих перемещаться по воздуху при подходящей погоде.