Электрический угорь оказался тремя разными видами
Молекулярные данные и анализ морфологии показали, что электрические угри — это три разных вида, а не один, сообщается в Nature Communications. Один из этих трех видов, Electrophorus voltai, способен выдать разряд напряжением 860 вольт, что делает его самым мощным генератором биоэлектричества из известных.
Электрический угорь (Electrophorus electricus) — это костистая рыба, которая приходится настоящим угрям лишь дальним родственником и названа так из-за внешнего сходства с ними. Он обладает специальными электрическими органами, которые выдают довольно сильный (по старым данным до 650 вольт) или слабый (около 10 вольт) разряд. Первый используется для оглушения жертв, второй — для обмена сигналами между особями и навигации в мутной воде.
Карл Линней описал электрического угря 250 лет назад. Учитывая, что электрические угри обитают в бассейне Амазонки, европейским исследователям они долгое время были малодоступны. Считалось, что в роде Electrophorus всего один вид, и он уже известен.
Карлос Давид де Сантана (Carlos David de Santana) и его коллеги из Национального музея естественной истории в Вашингтоне исследовали 107 особей электрических угрей, выловленных в самых разных точках ареала этой рыбы. Они сравнивали морфологию головы и отдельных ее структур, ряд генов митохондриальной ДНК и (только у 94 особей) ряд генов ядерной ДНК. Последовательности этих генов специалисты сравнивали с таковыми у близких родственников электрических угрей — гимнотообразных рыб Gymnotus carapo, G. choco, G. cylindricus, G. pantherinus, Hypopomus artedi и Sternopygus macrurus.
В первую очередь исследователи определяли скорость появления замен отдельных нуклеотидов в генах COI (I субъединицы цитохромоксидазы), ND4, ATPase6/8 (6 и 8 субъединиц АТФ-синтазы), а также генах, кодирующих 12S рРНК и 16S рРНК (все перечисленные гены митохондриальные).
Оказалось, что по форме головы и черепа, предпочитаемым участкам ареала и однонуклеотидным заменам в генах митохондриальной и ядерной ДНК электрические угри делятся на три группы. Они образуют две эволюционные ветви, которые разделились в позднем миоцене. Далее, в плиоцене, одна из ветвей поделилась еще на две. Каждая из ветвей представляет собой отдельный вид. Таким образом, существует три вида электрических угрей, а не один. Помимо Electrophorus electricus необходимо выделить его ближайшего родственника Electrophorus voltai и представителя соседней ветви Electrophorus varii.
Исследователи смогли разделить электрических угрей и по силе их ударов током. Оказалось, что наибольшее напряжение выдают представители вида Electrophorus voltai, оно достигает 860 вольт. Эта величина делает E. voltai самым мощным источником биоэлектричества из ныне известных. У Electrophorus varii удар слабее — до 572 вольт. Наконец, напряжение, который генерирует «обычный» Electrophorus electricus, составляет максимум 480 вольт. Авторы надеются, что дальнейшее сравнение геномов электрических угрей между собой и с другими рыбами прояснит происхождение и эволюцию мощных электрических органов этих рыб.
Двумя годами ранее Кеннет Катания (Kenneth C. Catania) из университета Вандербильта изучил работу электрического удара, который наносят рыбы рода Electrophorus. Животное било током по руке самого исследователя, но так и было задумано. Ученый измерял силу электрического тока, который появляется в теле человека при ударе электрического угря. Катания выяснил, что она составляет чуть больше 40 миллиампер.
Светлана Ястребова
Такие ловчие сети до сих пор не были известны ни у одного вида
Центральноамериканские пауки Gelanor siquirres охотятся на других пауков с помощью необычных ловчих сетей. Эти хищники прикрепляют к растениям или земле несколько неклейких паутинных нитей. Пауки других видов пытаются использовать эти нити в качестве каркаса для строительства собственных ловчих сетей и привлекают внимание G. siquirres, которые быстро спускаются из убежища на нижней стороне листа и съедают их. Как отмечается в статье для журнала Animal Behaviour, подобный способ охоты ранее не был известен ни у одного вида пауков. Размер и форма ловушек, которые строят пауки, зависят от того, на какую добычу и в каких условиях они охотятся. Например, для рода Scoloderus характерны ловчие сети с сильно увеличенной верхней частью, которые идеально подходят для ловли ночных бабочек. Мадагаскарские представители рода Damastes создают из листьев и паутины западни для лягушек. А пауки Wendilgarda galapagensis с тихоокеанского острова Кокос плетут три разных вида ловчих сетей, предназначенных для охоты над водой, у поверхности земли и высоко над ней. Команда арахнологов под руководством Гилберта Баррантеса (Gilbert Barrantes) из Университета Коста-Рики описала неизвестную ранее конструкцию паучьих ловчих сетей. Осенью 2016 года исследователи в течение одного вечера встретили в заповеднике Тиримбина в Коста-Рике одного самца и пять самок пауков Gelanor siquirres из семейства Mimetidae. На тот момент вид был известен по единственной самке и практически не изучен. Все пять особей G. siquirres, которых нашли Баррантес и его коллеги, находились около своих ловчих сетей. Это позволило исследователям выяснить, как они охотятся. Оказалось, что эти пауки строят на нижней поверхности листьев в 1,6-2 метрах над землей убежище из нескольких паутинных нитей. От него отходят от одной до шести длинных неклейких паутинных нитей, которые крепятся к земле или растительности. Их длина достигает от 0,5 до 2 метров, а угол между ними и поверхностью земли составляет от 15 до 90 градусов. Авторы предполагают, что во время строительства сети пауки либо спускаются на землю и прикрепляют к ней паутинные нити, либо отпускают их концы в воздух, чтобы те зацепились за соседние растения. На трех паутинных нитях самца G. siquirres исследователи увидели три более тонкие горизонтальные нити. Они принадлежали паукам других видов, которые искали подходящее место для ловчей сети, выпуская паутинные нити в воздух и обследуя субстрат, к которому те прикрепились. Одна из таких нитей прямо на глазах у авторов прикрепилась к нити самца G. siquirres. После этого по ней прошел паук-кругопряд, видовую принадлежность которого определить не удалось. Когда кругопряд добрался до нити G. siquirres, тот быстро спустился и после недолгой погони поймал гостя и парализовал или убил его укусом. После этого G. siquirres вместе с добычей поднялся в убежище на нижней стороне листа. Баррантес с соавторами также заметили, как взрослая самка G. siquirres поднимается по собственной нейклейкой нити, удерживая в хелицерах паука другого вида. Чтобы удостовериться, что они наблюдали охоту G. siquirres, исследователи посадили на одну из нитей другой особи этого вида пойманного паука-кругопряда. Хозяин сети тут же спустился и почти добрался до подсаженного к нему паука — но в этот момент их обоих спугнул упавший лист. По словам авторов, в последующие годы они наблюдали аналогичное поведение G. siquirres еще трижды, каждый раз после наступления темноты. Исследователи предполагают, что построенные G. siquirres конструкции представляют собой ловушки для других пауков, которые ищут место для собственных ловчих сетей с помощью выпускаемой в воздух паутины. Потенциальные жертвы, после того как их нити прикрепляются к нитям G. siquirres, отправляются обследовать субстрат для строительства или укреплять свою паутину. В результате они задевают нить G. siquirres, привлекают его внимание и становятся его добычей. Ни у одного другого вида подобные охотничьи приспособления известны не были. Вероятно, необычные сети позволяют G. siquirres использовать обильный, но доступный лишь в течение нескольких часов в сутки пищевой ресурс — многочисленных пауков, которые в сумерках и после наступления темноты активно ищут место для охоты. Интересно, что другие представители семейства миметид тоже охотятся на пауков — но вместо того, чтобы приманивать их, как правило, забираются в чужие ловчие сети и убивают их хозяев. Есть среди центральноамериканских пауков и другие примеры необычного поведения. Так, Trechalea extensa в случае опасности ныряют под воду. Здесь они способны провести более получаса, получая кислород из тонкой пленки воздуха вокруг собственного тела. Именно так повел себя представитель этого вида при встрече с зоологами.
