Инвазивных коричневых вдов уличили в намеренном убийстве черных вдов

Аборигенных черных вдов в США вытесняют завезенные в XX веке из Африки коричневые вдовы. Американские исследователи провели ряд экспериментов с родственными видами пауков, которых собрали в разных городах Флориды, чтобы выяснить, какие факторы влияют на локальное вымирание черной вдовы. Выяснилось, что коричневые вдовы целенаправленно преследуют и убивают черных вдов, и делают это чаще, чем с пауками других видов. Статья опубликована в журнале Annals of the Entomological Society of America.

Коричневая вдова Latrodectus geometricus попала из Южной Африки во Флориду в 1935 году и быстро расселилась на север до Канзаса и на запад до Калифорнии. Вероятнее всего, пауки попадали в машины со стройматериалами, продуктами или растениями, и так перемещались по стране. С тех пор люди заметили, что местных черных вдов в Америке стало все меньше — коричневая вдова вытеснила южную черную вдову во Флориде (L. mactans) и западную черную вдову в Калифорнии (L. Hesperus). 

Инвазивные виды нередко вытесняют местные: слишком долго занимать одну и ту же нишу родственные виды не могут — один из них в итоге переместится или вымрет. Если завезенный вид быстрее или эффективнее размножается или лучше защищается от хищников, то скорее всего он вытеснит аборигенный вид.

Чтобы понять, какие факторы повлияли на успех инвазии коричневой вдовы в Америке, Луи Котиккио (Louis Coticchio) из Университета Южной Флориды с коллегами провели полевые исследования и эксперименты в лаборатории. Ученые сравнили темпы развития коричневых вдов и южных черных вдов и оценили толерантность коричневой вдовы к родственным видам, включающим южную черную вдову, красного домового паука (Nesticodes rufipes) и стеатоду (Steatoda triangulosa). Также они использовали модель управления материнским риском, чтобы оценить вероятность гибели потомства коричневых и черных вдов в результате хищничества или конкуренции за ограниченные ресурсы.

С июня 2019 по август 2020 ученые обследовали городские и парковые строения во Флориде и считали пауков: было важно понять, сколько размножающихся коричневых и черных вдов обитают в разных городах штата. Пауков исследователи искали в подпольных пространствах под домами, внутри гаражей, сараев, дворовых построек, в складских помещениях в парках, в мостах, туалетах, офисных зданиях — в этих местах пауки защищены от хищников и непогоды, и там достаточно добычи.

Всего ученые обнаружили 223 коричневых вдовы и только 10 южных черных вдов — в двадцать раз меньше. Причем черные вдовы попадались только в парковых постройках — в домах их не было. Черные вдовы производили по одному яйцевому мешку за раз, а коричневые — по несколько. Жизнеспособных яйцевых мешков на коричневую вдову было в среднем четыре штуки, на черную — один, но в одном мешке у особей черной вдовы паучков было больше. Так, самки коричневой вдовы во Флориде были вдвое более плодовитыми, чем самки южной черной вдовы.

В конце лета и начале осени 2019 года авторы собрали самцов и самок с яйцевыми мешками черных и коричневых вдов в округе Пинеллас во Флориде. Также они собрали особей красного домового паука и стеатоды. Пауков разместили в отдельных небольших контейнерах, куда положили небольшие веточки, чтобы на них пауки могли сплести паутину. Дальше ученые смотрели, как пауки растут: неполовозрелые самки коричневой вдовы были на 9,5 процентов крупнее таких же самок южной черной вдовы, а взрослые особи достигали половой зрелости на 16,2 процента раньше, южные черные вдовы. Взрослые самцы черной вдовы были, наоборот, крупнее, примерно на 25 процентов.

Затем ученые провели три эксперимента, в которых пауков разных видов ссаживали на длительное время, чтобы посмотреть, как они будут сожительствовать и взаимодействовать. Сначала они посадили в один контейнер по десять паучат коричневой вдовы и южной черной вдовы, этот эксперимент длился около четырех недель — до тех пор, пока в контейнере не оставался только один паук. Так как эксперимент длился довольно долго, голод мог заставлять пауков убивать и поедать других пауков своего или родственного вида.

В этом эксперименте коричневые вдовы предпочитали ловить и убивали черных вдов, а не своих братьев и сестер. Хищничество среди маленьких паучков выглядело так: коричневые вдовы покидали свою паутину, агрессивно преследовали, ловили и поедали южных черных вдов. Паучки южных черных вдов, когда к ним приближались коричневые вдовы, замирали или убегали, но не атаковали сами. Только если их загоняли в угол, они пытались контратаковать.

Во втором эксперименте самок-подростков коричневой вдовы ссаживали попарно с пауками трех видов — самками-подростками южной черной вдовы, со взрослыми самками стеатоды и взрослыми самками красного домового паука (два последних вида меньше по размеру, поэтому ученые взяли взрослых особей для эксперимента). Такие ссаживания длились от одного до семи дней — в зависимости от агрессии особей.

Успех хищничества подростков коричневых вдов зависел от вида, с которым они соседствовали. Так, самки стеатоды в 80 процентах случаев сожительствовали с самками коричневой вдовы, а в 10 процентах случаев убивали их. Самки красного домового паука уживались с коричневыми вдовами в 50 процентах случаев, а убивали коричневых вдов — в 40 процентах. Самки черной вдовы сожительствовали с коричневыми вдовами лишь в 10 процентах случаев, а в 80 процентах ситуаций коричневые вдовы преследовали и убивали черных.

В третьем эксперименте ученые сажали в один контейнер взрослых самок коричневой и черной вдовы или по одной, или по четыре особи каждого вида. Здесь коричневой или черной вдове для выживания важно было первой построить паутину. Южные черные вдовы в 75 процентах случаев делали ее первыми; в 40 процентах испытаний коричневые вдовы их убивали. Еще в 30 процентах случаев коричневые вдовы пытались убить черных, но те защищались и сами убивали обидчика. В оставшихся 30 процентах испытаний особи уживались.

Ученые подсчитали, что коричневые вдовы убивали черных вдов в шесть раз чаще, чем особей других родственных видов, — и вовсе не из-за недостатка ресурсов. Согласно модели управления материнским риском, ни для одного из видов конкуренция за скудные ресурсы не является серьезной причиной смертности: риск умереть от голода для паучков черной и коричневой вдовы ниже половины процента, а вот от хищников — близок к сотне. Возможно, коричневые вдовы боятся, что им не хватит укрытий, — косвенное подтверждение этому авторы нашли в том, что черные вдовы строили свою паутину раньше.

Так или иначе, пока исследователи не могут объяснить, почему инвазивные пауки так себя ведут по отношению к местным черным вдовам, однако хищничество коричневой вдовы они называют основным фактором локального вымирания черной вдовы во Флориде.

Мы рассказывали о том, как самцы черных вдов справляются с конкуренцией в брачный период: они разрушают паутину самок и оборачивают ее кусочки собственной паутиной. Пауки делают так, судя по всему, затем, чтобы уменьшить количество феромонов самки в воздухе — так меньше самцов заинтересуется ею.