Драглайн, или основной паутинный шелк, — это часть паутины, которая образует основной каркас и «спицы». Это один из самых прочных материалов, известных науке. Он может поглощать огромное количество энергии при внезапном ударе, не разрушаясь, и превосходит по этим характеристикам большинство других природных и синтетических материалов, которые создали люди, в том числе сталь и кевлар.
В ходе нового исследования ученые изучили прочность паутины у двух видов пауков-кругопрядов (род Caerostris) и обнаружили, что самки плетут гораздо более прочную паутину, чем самцы. Исследование опубликовано в журнале Integrative Zoology.
Хотя арахнологи знают, что прочность шелка у разных видов отличается и что у более крупных пауков шелк прочнее, мало что известно о различиях внутри одного вида на разных стадиях жизненного цикла и у разных полов. Исследователи решили изучить пауков-кругопрядов, обитающих на Мадагаскаре, поскольку они плетут самый прочный шелк, строят самые большие сети, и еще потому что взрослые самки часто в 10–100 раз тяжелее крошечных взрослых самцов.
Стресс-тест паучьего шелка
Исследователи собрали коконы с яйцами у диких пауков. Они вырастили их в лаборатории, собрав шелк с 40 особей на разных стадиях развития и разного пола (молодые и взрослые самки, молодые и взрослые самцы). Затем шелковые волокна подвергли стресс-тесту — растягивали до тех пор, пока они не рвались, — чтобы выяснить, сколько энергии они могут поглотить.
Команда обнаружила, что только взрослые самки производят по-настоящему исключительный шелк, который значительно жестче и устойчивее к первичному растяжению. Все самцы и молодые самки производят шелк более низкого качества, который гораздо легче растягивается, то есть он недостаточно прочный, чтобы поглощать большое количество энергии сопротивляющейся крупной добычи.
Повышенная прочность шелка взрослых самок Caerostris согласуется с гипотезой о том, что более крупные пауки-кругопряды, особенно виды с редкой паутиной, отбираются таким образом, чтобы их паутина могла захватывать более крупную добычу.
Цена качества
Полученные данные иллюстрируют онтогенетическую пластичность — способность организмов реагировать на изменения окружающей среды в процессе развития. Так, пауки-кругопряды меняют свойства своего шелка в зависимости от размера и стадии развития. Исследователи предполагают, что эти различия обусловлены тем, что производство очень прочного шелка требует больших энергетических затрат. Поэтому молодые особи и самцы избегают этих затрат, производя менее прочный шелк, который все же достаточно силен, чтобы поймать и обездвижить мелкую жертву.
Когда самки достигают зрелости, они начинают вырабатывать сверхпрочный шелк, чтобы поддерживать свои огромные сети и ловить полноценную питательную добычу.
Недавно мы рассказывали о каннибализме среди пауков дзерогумо. Выяснилось, что секс тут ни при чем.