Это похоже на сцену из фильма ужасов: паутинные паутины шириной в несколько метров, которые являются домом для тысяч пауков. Почему эти пауки стали социальными?
Восемь ног, восемь глаз и пара ядовитых клыков - средний паук настолько хорошо экипирован, что легко понять, почему арахнофобы испуганы. Но есть одна спасительная благодать: по крайней мере пауки одиноки, поэтому их обычно встречают в небольших количествах.
Это, конечно, то, что я думал.
Но потом я обнаружил, что пробираюсь по грязному пути в джунглях Перуанских Амазонок, лицом к лицу с колонией-пауком несколько тысяч сильных. Их воронкообразная паутина изогнута от дерева к дереву, структура, содержащая слишком много жужжащих ползучей, чтобы посчитать.
Это были пауки, но не так, как я их знал: они, похоже, функционировали как общество, как муравьи или пчелы.
Большинство пауков - действительно одинокие волки, но скудная горстка развила уровень социальной жизни в конкурирующих муравьиных колониях, пчелиных ульях или даже приматовых обществах.
Коммунальные пауки работают вместе, чтобы создавать, поддерживать и очищать свои сети.
Anelosimus eximius , вид, который я встречал в тропическом лесу, не единственный тип социального паука в мире, но он создает самые большие сети. Некоторые могут достигать более (7,6 м) в длину и (1,5 м) в ширину. Сеть, размер которой может содержать до 50 000 отдельных пауков. Это много ног, глаз и клыков.
Сознание появляется, по крайней мере, в семи семьях пауков. В целом мы знаем около 25 социальных видов среди 45 000 описанных видов пауков на планете. Социология развивалась по меньшей мере в дюжине отдельных раз среди них.
Anelosimus eximius - это социальные пауки.
Хотя детали варьируются от видов к видам среди социальных пауков, многие из их особенностей похожи.
Например, колония A. eximius содержит взрослых мужчин и женщин, а также молодых людей, но большинство пауков в Интернете составляют женщины. В начале 1980-х годов исследователи обнаружили, что самцы составляют лишь от 5% до 22% от населения колонии.
Коммунальные пауки работают вместе,чтобы создавать, поддерживать и очищать свои сети. Они сотрудничают в захвате добычи и обедают вместе, когда они ловят крупный пир.
Самки кормят своих потомков рвотой для них пищи, как и материнские птицы. Они даже срывают пищу для несовершеннолетних, кроме своих. Другими словами, они работают вместе, чтобы заботиться о младшем в колонии. Это своего рода дневной уход за пауками.
Anelosimus eximius колония в Бразилии.
Соседние колонии, как правило, связаны друг с другом, потому что новые колонии образуются одним из двух способов.
Иногда большая полоса разбивается пополам, возможно, сильными ливнями или падающими ветвями или даже падающей обезьяной. На его месте остались две меньшие колонии.
Мои ученики больше знают о социальных пауках, чем ваш средний арахнолог.
В других случаях отдельные самки вычеркивают самостоятельно, создавая новую сеть. В конце концов к группе присоединятся другие диспергирующие самки; возможно, те, кто пытался создать свои собственные сети, но не смогли. В конце концов, выживание более вероятно в группах.
Эти два процесса вместе помогают объяснить, почему колонии A. eximius обычно встречаются в кластерах, иногда до 40 родственных колоний всего за несколько километров.
A. eximius , пожалуй, самый известный из социальных пауков, но это не говорит много.
Колонии Anelosimus eximius могут быть массивными.
Почему пчела подверглась такой ужасной судьбе?
«Большинство животных одиноки, - смотрите ли вы на млекопитающих или птиц или что-то в этом роде. Социальное поведение в других одиночных животных - здорово».
Действительно классно, если немного жутко.
Когда я наблюдал, как социальные пауки ездят день в джунглях, пчела оказалась в гигантской паутине. Неожиданно десятки восьминогих хищников в массовом порядке спустились на борющееся черно-желтое полосатое насекомое. Невозможно было видеть сквозь корчивую массу крошечных ног паука, но одно было точно: эта пчела была сделана.
Если смерть одним пауком кажется достаточно плохим, она не должна быть ничем по сравнению с атакой целого роя.
Почему пчела подверглась такой ужасной судьбе? Или, по-другому, как и почему несколько пауков стали социальными, когда подавляющее большинство их сородичей являются одиночными?
Эта пчела застряла в колонии А.
Первый паук, прото-паук, вероятно, был одиноким. Поэтому пауки, которые породили сегодняшние по-настоящему социальные виды, тоже должны были быть. Но тогда они сделали что-то замечательное: они превратились в субсоциальные: они научились терпеть друг друга, по крайней мере на какое-то время, даже если им не нравилось гулять по группам.
По мере созревания они становятся нетерпимыми друг к другу.
Эта досрочная толерантность могла возникнуть в результате ухода за родителями. У некоторых пауков, живущих сегодня, это просто защита яичного мешка, а в других - те, которые готовы развивать социальность - это выглядит более знакомо нашим мозгам млекопитающих.
В этих видах женщины обеспечивают пищу и защиту своим развивающимся потомкам, а иногда и другим несовершеннолетним. У некоторых видов матери даже приносят жертву, позволяя себе в свои последние минуты стать едой для своего выводка. Суб-социальные пауки все равно могут быть каннибалами.
«Это пауки, которые уже сотрудничают как с несовершеннолетними», «Но когда они созревают, они становятся нетерпимыми друг к другу».
Другими словами, единственной ювенальной терпимости недостаточно, чтобы превратить пауков в социальную. Окружающая среда, в которой живут пауки, также должна быть правильной. Исследователи обнаружили три экологических элемента, которые часто приводят к совместному проживанию среди паукообразных.
Сильный дождь имеет предсказуемое воздействие на паутину.
Социальные пауки, как правило, питаются большей добычей, во-первых.
Одиночные пауки, живущие в местах, где трудно подчинить себе большую или более прибыльную добычу, могут в конечном итоге выяснить, что в их интересах работать вместе. Это меньший шаг от толерантности к сотрудничеству, чем от агрессии к сотрудничеству.
Социальные пауки почти всегда создают сети.
Еще одна распространенная особенность - сильный дождь. Дождь не должен быть частым, но когда он действительно интенсивный, он может серьезно повредить паутину. Когда буря вынимает паутину и угрожает выживанию паука, те, у кого только проблеск социального поведения, могут быть немного лучше, чем их изоляционистские сверстники.
В результате некоторые из них предположили, что грубая погода благоприятствует сотрудничеству, поскольку в этих условиях пауки разделяют задачу поддержания и ремонта своих сетей, которые лучше всего подходят. «Многие руки делают легкую работу по ремонту сети.
Тогда есть сама сеть. Есть только пара примеров, в которых пауки, которые не строят веб-сайты, развились как суб-социальные. Эти социальные пауки, живущие в Интернете, живущие в таких местах, как австралийские пустыни или в среде обитания африканских кустарников, должны справляться с необычными обстоятельствами - такими, как огромная добыча или особенно агрессивные мухи-нападающие.
Но в этих случаях социальные пауки почти всегда создают сети. И большинство этих сетей имеют сложные трехмерные структуры, такие как конусообразные полотна A. eximius, с которыми я сталкивался в джунглях.
Строительная сеть занимает много работы.
Прюитт считает, что это может быть простой вопрос механики. Двумя пауками легче всего на пороге развивающейся социальной жизни объединить свои сети вместе, если они существуют в трех измерениях, чем если бы они ткали более плоские, двумерные.
Некоторая комбинация терпимости, размера жертвы, грубой погоды и веб-геометрии объединяются, чтобы создать идеальный шторм, чтобы социальное поведение появилось у пауков.
Любой может выполнять любую работу, и все могут воспроизводить.
Добавьте к тому, что легче защищаться от хищников в группе, и что коммунальные сети предлагают паукам относительную безопасность пребывания в одном месте, а не рисковать путешествовать от сети, на которой вы рождаетесь, чтобы жить где-то в другом месте, и для некоторых видов сотрудничество - это хорошая сделка.
Эти пауки, такие как A. eximius с его массивными воронкообразными ямами гибели, поверхностно, похоже, ведут себя как социальные насекомые. Но на самом деле они вряд ли могли быть более разными.
Пчелы и муравьи сортируются в отдельные касты. Некоторые - рабочие, некоторые - солдаты (или беспилотные летательные аппараты), а затем есть репродуктивный класс. Те, кто не входит в репродуктивный класс, являются стерильными; они не могли воспроизвести, даже если бы захотели.
Между тем социальные пауки более эгалитарны. Любой может выполнять любую работу, и все способны к воспроизведению.
Водители муравьев делятся на строгие касты.
Дело не в том, что общества пауков не полагаются на разделение труда. Просто эти роли строго регламентированы, как и для социальных насекомых.
Профессии паука тесно связаны с их эффективностью в этих профессиях.
И хотя некоторые женские социальные пауки не заканчивают воспроизведение, это происходит не потому, что они физически или генетически неспособны. Вместо этого, как правило, это просто потому, что они не прожили достаточно успешных жизней. Требуется много питания, чтобы сделать несколько сотен детей-пауков, а паук, который не имеет достаточно богатой диеты, на самом деле не соответствует этой задаче.
Вместо этого роли в колониях пауков обычно сортируются по возрасту и полу. Исследователи все чаще осознают, что социальные пауки также сортируются по индивидуальным личностям. «Они невероятно хорошо организованы.
Уделив пристальное внимание отдельным паукам, он и другие обнаружили, что некоторые пауки более склонны тратить свои дни на нападение на хищников, в то время как другие с большей вероятностью восстанавливают веб-страницы, помогают удержать паразитов, очищают сеть, заводили молодых и скоро.
Anelosimus eximius живут в плотных колониях.
«Служения паука тесно связаны с их эффективностью в этих призваниях».
Несмотря на отсутствие генетического разнообразия, они демонстрируют это изысканное разнообразие с точки зрения их личностей.
Хотя пока неясно, развиваются ли эти навыки на основе опыта или из-за врожденной способности, некоторые пауки явно находятся в строительном бизнесе, некоторые из них - охотники, другие - в уборной, а третьи предлагают услуги по уходу за детьми.
У видов, подобных A. eximius , пауки по существу являются клонами. Братья и сестры соединяются друг с другом, поколение за поколением, так что колонии становятся очень инбредными.
Поскольку подростковые пауки не уходят в поисках новых колоний, нет притока нового генетического материала. По этой причине некоторые подозревают, что личности паука развиваются в результате раннего опыта жизни, а не генетики. «Несмотря на отсутствие генетического разнообразия, они демонстрируют это изысканное разнообразие с точки зрения их личностей».
У пауков Stegodyphus sarasinorum есть личности.
S. sarasinorum находится в сухом месте. Но, как пауки, которые я нашел в тропических лесах Перу, эти паукообразные работают вместе, чтобы строить и поддерживать свои сети и захватывать пищу.
У социальных пауков есть отдельные личности.
Используя крошечные мазки краски, применяемые к паукам, Пруитт и его команда смогли отследить 40 из каждой из двух разных колоний. Люди, которые были более смелыми, с большей вероятностью были вовлечены в нападение на добычу, но другие характеристики, такие как размер тела или уровень агрессии паука, не влияли на их призвание.
«Реагирование на стимулы от добычи, попавшей в сеть, вызывает разные ответы в соответствии с набором индивидуальных характеристик».
Другими словами, у социальных пауков есть отдельные личности, которые, в свою очередь, помогают определить их роли в сообществе.
В некотором роде это не так сильно отличается от человеческих обществ. Смелые, рискованные люди могут с большей вероятностью прекратить боевые пожары или записаться в полицейскую академию, в то время как более расчетные, совещательные типы заканчиваются как юристы или архитекторы.
Несмотря на отсутствие позвоночника, беспозвоночные, такие как насекомые и паукообразные, хорошо подходят для изучения сложного социального поведения. «Когда дело доходит до поведения, которое может делать любое животное, насекомые [и паукообразные] могут это сделать, если не делать этого лучше».