Te samce pająków przyjęły niezwykłą strategię przetrwania kanibalizmu seksualnego

Rudyard sławny W wierszu z 1911 roku, że „samica gatunku jest bardziej niebezpieczna niż samiec”. W szczególności przytoczył samice niedźwiedzi i kobr, ale sentyment ten z pewnością odnosiłby się do wielu gatunków pająków, ponieważ niektóre samice pająków zwykle żywią się samcami po parzeniu się – zachowanie znane jako kanibalizm seksualny. samce w jednym gatunku pająka, który tka kulę (Philoponella prominensWedług A., przyjęli niezwykłą strategię defensywną. nowy papier Opublikowano w czasopiśmie Current Biology. Odskakują natychmiast po kryciu w nadziei, że dostaną kolejną rundę, zanim zostaną zjedzone – często lecą w powietrzu zbyt szybko, aby zwykła kamera mogła uchwycić szczegóły.

Według autorów gatunek ten tworzy kolonie, w których pająki mają pojedyncze sieci, które są luźno połączone, tworząc grudkowaty kompleks sieci. Te sieci społecznościowe mogą pomieścić do 215 pająków, ze stosunkiem liczby samców do samic około 1,5. Zespół zbadał 477 sieci społecznościowych w terenie, zauważając, że samice pająków rzadko opuszczają swoje sieci, a następnie zwykle tylko wtedy, gdy zaglomerowana sieć zostanie zniszczona. Ale samce pająków przemieszczały się z jednej sieci do drugiej w poszukiwaniu partnerów, gdy osiągnęły pełną dojrzałość.

I tak, samice okazały się szczególnie agresywne podczas procesu godowego, który często kończy się kanibalizmem seksualnym. Samce pająków, które przeżyły ten los, były w stanie szybko wytryskać po zakończeniu kojarzenia. Samce pająków zwykle wytwarzają linkę pociągową, która jest przyczepiona do sieci samicy podczas zalotów, która pozostaje na miejscu podczas godów. Gdy czyn się zakończył, a samica pająka ruszyła do ataku, człowiek-pająk odepchnął się od sieci i wycofał w bezpieczne miejsce.

Do eksperymentów laboratoryjnych, badających zachowanie katapulty, zespół zebrał pająki – zarówno samce, jak i samice, oddalone o jedną jotę od dorosłości – z Parku Krajobrazowego Jeziora Wuhan w Chinach. Przechowywano je w butelkach pokrytych pianką i dwa razy w tygodniu karmiono smacznymi muszkami owocowymi, gdy były dojrzałe.

Naukowcy losowo wybrali niezamężnego samca i umieścili go w misce hodowlanej losowo wybranej niezamężnej samicy. Samica pająka zjadła wcześniej około 20 muszek owocowych, aby upewnić się, że nie jest głodna. Następnie rejestrowali wszystko, co wydarzyło się w ciągu następnej godziny: zaloty, wstawienie palpacyjne, wytrysk oraz to, czy samica pająka zaatakowała swojego partnera i czy przeżyła. Zespół użył każdego pająka tylko raz, a następnie wypuścił je na wolność (zakładając, że nie zostały zjedzone).

Powiększenie / dwa Philoponella prominens Pająki łączą się w splot kulisty.

Xichang Chang

Spośród 155 udanych małżeństw samce pająków przeskoczyły po 152 z nich, zapewniając im przetrwanie. Wideo HD zarejestrowało średnią prędkość szczytową 65 cm/s, w zakresie od około 30 cm/s do około 90 cm/s. Średnie przyspieszenie wyniosło około 100 m/s²Samce schodzą w powietrzu z szybkością 175 razy na sekundę. Trzech mężczyzn, którzy nie mieli wytrysku, zginęło w tych eksperymentach.

Autorzy przeprowadzili kolejny zestaw eksperymentów, aby ustalić, czy zachowanie wytryskowe samców pająków jest istotnym elementem procesu godowego i potwierdzić, że to zachowanie zmniejsza częstość jedzenia samców przez ich partnerów. Umieścili cienką szczoteczkę w pobliżu pleców samca, aby zapobiec występowaniu wytrysku. Wszystkie 30 z tych pająków zostało zabitych, co jasno pokazuje, że jeśli samiec chce uniknąć zjedzenia przez swojego partnera, potrzebuje katapulty.

Jak pozostałym pająkom udało się tak daleko skoczyć? Zespół przeprowadził eksperymenty, aby ustalić, czy linia bezpieczeństwa była przyczyną zachowania ejakulacyjnego, albo poprzez przycięcie nici podczas kojarzenia, albo przez nałożenie cienkiej warstwy superkleju na końcówki dysz przędzalniczych samców pająków, aby zapobiec produkcji jedwabiu. Mężczyźni nadal mogą wytryskać.

Zespół doszedł do wniosku, że głównym mechanizmem są nogi.Użyli skaningowego mikroskopu elektronowego do poszukiwania specjalnych struktur fizycznych, które mogłyby prowadzić do tych balistycznych ruchów skokowych. Odkryli, że nadrdzeniowy staw piszczelowy nie ma mięśnia prostownika, więc samce pająków mogą wytwarzać ciśnienie hydrauliczne poprzez zginanie stawu względem samicy pająka. Kiedy staw jest zwolniony, szybko się rozszerza i wypuszcza samca w powietrze. Jednak naukowcy nie znaleźli dowodów na mechanizm blokujący, który utrzymywałby koncentrację nóg podczas fazy pompek – aspekt, który wymaga dalszych badań.

Istnieje wiele hipotez wyjaśniających, dlaczego kanibalizm seksualny występuje w naturze. Badanie to wydaje się potwierdzać hipotezę „wyboru partnera”. „Zaobserwowaliśmy, że mężczyźni, którzy nie mogli dokonać wytrysku, zostali oderwani przez samicę” Współautor Shichang Zhang powiedział z Uniwersytetu Hubei w Wuhan w Chinach. Wskazuje, że to zachowanie wyewoluowało w celu zwalczania kanibalizmu u samic pod presją intensywnego drapieżnictwa ze strony samic. Kobiety mogą wykorzystać to zachowanie do oceny jakości samca podczas krycia. Jeśli samiec nie może dokonać wytrysku, to ją zabija, a jeśli samiec może to zrobić kilka razy, ona przyjmuje nasienie”.

Najwyraźniej samice pająków mogą łączyć się w pary do pięciu razy z tym samym samcem, chociaż z tego badania nie wynika jasno, jak często samiec musiałby ryzykować życiem, aby skutecznie zapłodnić jaja samicy. Chang i inni. Uważają, że ich badanie jest pierwszym, które pokazuje silny związek między przetrwającymi samcami kanibalami a „wydolnością lokomotoryczną”.

DOI: Bieżąca biologia, 2022. 10.1016 / j.kub.2022.03.051 (O DOI).