Секрет долгого пребывания под водой пауков-аквалангистов

Подобно аквалангистам, погружающимся под воду, некоторые пауки могут дышать под водой, используя воздушный пузырь в качестве кислородного бака. Теперь, ученые выявили некоторые увлекательные подробности о свойствах этого пузыря арахнида, включая то, что он может обеспечить пауков воздухом более чем на целый день.

До сих пор ученным уже было известно, что пауки-аквалангисты (Argyroneta aquatica) – размером всего 10-15 миллиметров в длину – используют воздушный пузырь, чтобы дышать под водой, погружаясь в озера и пруды. А в ходе недавнего анализа ученые впервые выяснили, как именно это происходит и вычислили, сколько паук может находиться под водой, пока ему не придется подняться на поверхность, чтобы пополнить свой пузырь свежим воздухом.

"Мы были удивлены тем, насколько должны снизиться уровни кислорода в пузыре прежде, чем пауки вынуждены будут выйти на поверхность" – сообщил исследователь анализа Роджер Симур (Roger Seymour) из Университета Аделаиды, агентству LiveScience. Симур и Стефан Хец (Stefan Hetz) из Университета Гумбольдта в Германии, принесли пауков-аквалангистов в лабораторию и поместили их в баки, в которых они имитировали условия застойного пруда в жаркий летний день, демонстрируя, как животные будут действовать в условиях с низким содержанием кислорода.

Большинство пауков немедленно сплели паутину между листьями рдестов и стенками аквариума. Затем каждый паук поднялся на поверхность, чтобы собрать большой воздушный пузырь, удерживаемый между гидрофобными волосками (водоотталкивающими), расположенными на его животе и задних ногах. Паутина обвивала более низкие стороны этой газовой камеры, в которую пауки проникали снизу.

Некоторые пауки делали свои палаты настолько большими, что те вмещали в себя животы насекомых, оставляя их заднюю часть и задние ноги, свисающими; другие создавали пузыри большими настолько, что вмещались туда всем телом. Например, пауки должны расширить пузырь, дополняя его воздухом и образуя больше паутины, перед тем как схватить случайно зацепившуюся жертву.

Небольшие сенсоры измеряли уровни кислорода в пузырях и в воде, находящейся вокруг них. В результате обнаружилось, что пауки извлекали кислород из воды как будто бы с помощью жабр, то есть пузырь действовал подобно жабрам; сенсоры также показывали, что пауки могли продержаться в условиях с очень низким содержанием кислорода.

Тем не менее, пузырь уменьшается со временем и заставляет паука подниматься на поверхность за свежим воздухом. Подобно атмосфере, пузырь содержит первоначально как кислород, так и азот, а так как паук вбирает кислород из пузыря, то количество азота непременно увеличивается. Это увеличение выталкивает азот из пузыря диффузией. В конечном счете, пузырь лопается, и пауки поднимаются на поверхность.

Маленькие паучки были способны просидеть под водой более одного дня, что значительно дольше, чем ранее предполагали исследователи, оценивая их способности лишь в 20 минут. "Невероятные способности пауков оставаться долгое время под водой, без необходимости выходить на поверхность, чтобы заменять пузырь, играют преимущественную роль в жизни насекомых. Они позволяют им не только защититься от хищников, но также не спугнуть потенциальную жертву, которая приходит мимо" – отметил Симур.

Исследование было описано подробно на текущем выпуске журнала "Journal of Experimental Biology".

Оригинал (на англ. языке): LiveScience   Перевод: М. Гончар

• Крылья птиц и летучих мышей: разные пути эволюции
• Обнаружен неожиданно крупный вид древнего млекопитающего в Патагонии
• Путешествия мамонтов связаны с самыми ранними охотничьими лагерями Аляски
• Серые рифовые акулы меняют наши представления о том, как они дышат
• У Галапагосских островов обнаружили корраловый риф
• Обнаружено фильтрующее питание, подобное китовому, у доисторического морского рептилии
• Мини-кенгуру возвращаются в Южную Австралию после исчезновения на 100 лет
• Странная акула-демон с яркими белыми глазами обнаружена у берегов Австралии