Znajdź zawartość

Mózgi małych pająków, np. nimf z rodzaju Mysmena, są tak duże, że wypełniają jamy ciała i wnikają do odnóży. Naukowcy ze Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) zauważyli to, gdy badając wpływ miniaturyzacji na rozmiary mózgu i zachowanie, mierzyli ośrodkowy układ nerwowy 9 gatunków pająków różnej wielkości. Znalazły się wśród nich olbrzymie pająki z lasów deszczowych (np. Nephila clavipes) oraz zwierzęta nie większe od łebka szpilki. Naukowcy stwierdzili, że pomniejszeniu gabarytów ciała towarzyszy relatywne powiększenie mózgu - oznacza to, że wypełnia on większą część jamy ciała. Im mniejsze zwierzę, tym więcej musi zainwestować w swój mózg, co oznacza, że nawet bardzo małe pająki są w stanie uprząść sieć i wykonywać inne dość złożone czynności. Odkryliśmy, że ośrodkowy układ nerwowy najmniejszych pająków wypełnia niemal 80% ogółu jamy ciała, w tym ok. 25% odnóży - tłumaczy William Wcislo ze STRI, jedynego leżącego poza obszarem USA, bo w Panamie, biura Smithsonian Institution. Co ciekawe, okazało się, że najmniejsze nimfy mają nawet zdeformowane ciała z uwypukleniami wypełnionymi "nadmiarem" mózgu. Stopień miniaturyzacji neuronów ogranicza jądro, którego pająki nie eliminują. Średnicy aksonów również nie da się jeszcze bardziej zmniejszyć, bo mogłoby to zaburzyć przepływ jonów i sygnały nie byłyby prawidłowo przewodzone. Jak widać, nie było więc innego wyjścia, jak przeznaczyć więcej miejsca na układ nerwowy... Podejrzewaliśmy, że młode pająki mogą być głównie mózgiem, ponieważ ogólna zasada dla zwierząt, zwana regułą Hallera, mówi, że w miarę spadku rozmiarów ciała wzrasta objętość zajmowana przez mózg. Ludzki mózg stanowi 2-3% masy ciała, tymczasem mózgi najmniejszych mierzonych przez nas mrówek stanowią ok. 15% ich biomasy, a niektóre pająki są nawet mniejsze.

Pająki żywiące się wyłącznie mrówkami nie rzucają się na ofiarę i nie pochłaniają jej od byle jakiej strony. Okazuje się, że wyspecjalizowane drapieżniki wykształciły w toku ewolucji zachowania, które pozwalają im uzupełnić konkretne brakujące składniki odżywcze. Dlatego też nasze stawonogi rozpoczynają zwykle swój posiłek od przednich części zdobyczy. Zespół Stano Pekára, ekologa i zoologa z Uniwersytetu Masaryka, wykazał, że zjadając mrówki, przedstawiciele gatunku Zodarion rubidum stale rozpoczynali posiłek od obfitujących w białka przednich części owada, a dopiero potem przechodzili do konsumpcji tłustego odwłoka. Okazało się też, że pająki karmione tylko przednimi częściami mrówek rosły szybciej, były większe i żyły dłużej od osobników, którym podawano wyłącznie odwłoki, a nawet całe mrówki. Kiedy Z. rubidum dano wybór, nadal jadły odwłoki, zamiast przestawić się na same przody, co sugeruje, że odwłok zawiera substancje niewystępujące nigdzie indziej. Na potrzeby eksperymentu Czesi urządzili polowanie na 60 okazów pająka, który występuje na terenie Europy - także w Polsce - i USA. Podczas polowania zwierzęta te wstrzykują mrówkom paraliżujący w ciągu kilku minut silny jad. Przebijają egzoszkielet owada i wstrzykują rozpuszczające wnętrzności enzymy. Następnie wysysają płynną papkę i przesuwają się do innych rejonów ciała ofiary. Uczta trwa od 2 do 4 godzin. By sprawdzić, jak miewają się pająki żywione poszczególnymi kawałkami mrówek, entomolodzy podzielili 60 drapieżników na 3 grupy: 1) bazującą wyłącznie na częściach przednich, czyli głowie, odnóżach i tułowiu, 2) zjadającą odwłok i 3) żerującą na całych mrówkach. Wszystkie grupy dostawały identyczną wagowo porcję. Z. rubidum, które jadały wyłącznie odwłoki, nie wiodło się dobrze. Wszystkie zmarły w ciągu 6 tyg. od daty rozpoczęcia studium. Do samego końca eksperymentu, a trwał on 3 miesiące, dotrwało osiem pająków z 1. i trzy z 3. grupy. Stawonogi żywiące się odwłokami początkowo rozwijały się dobrze, ale potem dosłownie marniały w oczach. Zwierzęta żerujące na głowach, odnóżach i tułowiach rozkwitały, a niektóre potrajały swą wagę. Pająki zjadające całe mrówki również miały się dobrze, lecz nie rosły tak szybko ani takie duże jak miłośnicy przednich części ofiary. Czesi chcieli sprawdzić, czy pająki wykazują preferencje w stosunku do jakichś części ciała mrówek. W tym celu dali im małe, średnie i duże mrówki. Gdy zapewniliśmy dostęp do całej zdobyczy, reagowały, stale zaczynając posiłek od głowy i tułowia. Nawet w przypadku wielkich mrówek, gdzie sama głowa zawierała więcej niż dostateczną ilość pokarmu, prawie wszystkie pająki spędzały co najmniej godzinę na konsumowaniu tłustego odwłoka. Dla Pekára oznacza, że tu i tylko tu znajdują się jakieś cenne składniki odżywcze, ale białka zawsze odgrywają rolę pierwszoplanową. Czesi podejrzewają, że na dłuższą metę Z. rubidum na "całościowej" diecie radzą sobie lepiej od jedzących tylko głowę. Podczas krótkiego eksperymenty pająki dysponujące całą ofiarą najadały się już samą przednią częścią, ale nie poprzestawały na tym i napychały się jeszcze odwłokiem, co nie wychodziło im, niestety, na dobre. Pekár przekonuje, że podobnie jak opisany gatunek pająka zachowują się też inne drapieżniki, np. gepardy, które celowo zjadają określone mięśnie zdobyczy.

Naukowcy z Cambridge University stworzyli specjalną powłokę, przez którą odnóża owadów niszczących rośliny uprawne, żywność czy elementy konstrukcyjne domów wpadają w poślizg. W ten sposób ani karaczan, ani termit nie wespną się na żadną powierzchnię i będą raczej przypominać człowieka walczącego o odzyskanie równowagi pod prysznicem. Nowy odstraszacz to dzieło Jana-Henninga Dirksa, Christofera Clemente'a i Waltera Federle'a z uniwersyteckiego Wydziału Zoologii. Ma on co najmniej kilka zalet: jest tani, łatwy w aplikacji, wytrzymały, nietoksyczny i bezpieczny dla środowiska. Owady potrafią wspiąć się na niemal każdą naturalną i sztuczną powierzchnię, ponieważ na ich stopach znajdują się poduszeczki (łac. arolia albo pulvilli). Pokrywają je włoski wydzielające kleistą emulsję o konsystencji keczupu. Przyglądając się poduszeczkom uważniej, zoolodzy zauważyli, że pewna powłoka zmieniała właściwości opisywanej substancji. Wskutek tego lepka wydzielina zamieniała się w smar i owady zaczynały się po niej ślizgać. Dzięki wykorzystaniu mikroskopowej metody odbiciowej (ang. interference reflection microscopy, IRM) zespół stwierdził, że żywica poliimidowa "wysysała" z owadziej wydzieliny wodę, pozostawiając z niej jedynie śliską tłustą warstewkę. Na początku wpadliśmy na trop tych właściwości powierzchniowych przypadkowo, ale już wkrótce zdaliśmy sobie sprawę, że może to być coś bardzo użytecznego – tłumaczy Jan-Henning Dirks. Nagranie wideo z eksperymentów laboratoryjnych pokazuje, że owady próbujące sięgnąć do skórki z jabłka zawieszonej na pokrytej teflonem szklanej rurce robiły to bez przeszkód. Gdy jednak identyczną rurkę pokrywano nowym materiałem, ciągle się obsuwały. Okazało się, że po jego wykorzystaniu ich odnóża osiągały średnio 40% przyczepności (wyrażonej za pomocą sił tarcia) ze scenariusza z wykorzystaniem teflonu. Powłoka ekipy z Cambridge ogranicza ruchy wielu owadów, w tym mrówek, karaczanów, termitów i szarańczy. Oznacza to zmniejszenie szkód, czyli korzyści ekonomiczno-zdrowotne, a ze względu na mechanizm działania samym owadom nie dzieje się żadna krzywda. Rozwiązanie zostało opatentowane, obecnie akademicy szukają partnera, który pomoże im w komercjalizacji produktu. Ponieważ woda absorbowana przez żywicę szybko wyparowuje, warstwa chroniąca przed nieproszonymi gośćmi właściwie nie musi być nigdy wymieniana. Jak podkreśla Dirks, w przyszłości należy sprawdzić, czy autorski pomysł sprawdza się w przypadku much, gekonów czy skorków, które wykorzystują nieco inne substancje przytwierdzające. Giving cockroaches the slip from Cambridge University on Vimeo.