Если бы Человек-паук и Человек-муравей взяли свои ДНК и смешали их вместе в чашке Петри, то в результате получилось бы нечто похожее на паука вида Siler collingwoodi (S. collingwoodi). Этот крошечный, красочный, прыгающий паук, обитающий в Китае и Японии, использует сочетание камуфляжа и достойной награды мимикрии для отпугивания голодных хищников. В стрессовой ситуации эти пауки имитируют походку муравья, чтобы не быть съеденными.
Исследование, опубликованное 17 мая в журнале iScience, показало, что сочетание камуфляжа и мимикрии муравья помогает избежать пауков, которые едят других пауков, но не голодных богомолов. Подражать муравьям выгодно, потому что они обычно не очень вкусные и могут иметь колючую защиту, химические репелленты или яд. Не говоря уже о таких "взрывоопасных" видах муравьев, как Colobopsis saundersi, которые не боятся драться и кусаться в ответ. Хотя ученые уже знали, что S. collingwoodi ходит как муравей, команде исследователей было интересно, насколько точна эта мимикрия, имитирует ли она несколько видов муравьев и насколько эффективно она отпугивает хищников.
"В отличие от типичных муравьиных пауков, которые имитируют коричневый или черный цвет тела муравьев, S. collingwoodi имеет яркую окраску тела", - сказал в своем заявлении соавтор работы и эколог Пекинского университета в Китае Хуа Цзэн. "С точки зрения человека, кажется, что они хорошо сочетаются с растениями в окружающей среде, но мы хотели проверить, служит ли окраска их тела в качестве камуфляжа для защиты от хищников".
Чтобы лучше понять, как эти театральные представления, вдохновленные муравьями, помогают паукам избежать превращения в обед, команда собрала диких пауков, подражающих муравьям, в четырех местах на юге Хайнаня, Китай, и привезла их в лабораторию. Они также собрали другой вид прыгающих пауков, который не подражает муравьям, для сравнения, и пять видов муравьев, совместно обитающих с ними, в качестве потенциальных моделей.
Затем команда сравнила и охарактеризовала, как насекомые и арахниды передвигались с точки зрения использования ими отдельных конечностей, их скорости, ускорения, а также того, следовали ли они по прямой траектории или выбирали более кружной путь.
Вместо того чтобы прыгать, как большинство прыгающих пауков, S. collingwoodi передвигаются, как муравьи. Они поднимают передние ноги, имитируя антенны муравья, покачивают брюшком и поднимают ноги, чтобы ходить более по-муравьиному. Из пяти изученных видов муравьев стиль ходьбы паука больше напоминает три вида муравьев, которые ближе по размеру.
"S. collingwoodi не обязательно является идеальным имитатором, потому что его походка и траектория движения показали высокое сходство с несколькими видами муравьев", - сказал Зенг. "Быть общим мимиком, а не идеально подражать одному виду муравьев, может быть выгодно паукам, позволяя им расширить свой ареал, если модели муравьев занимают разные места обитания".
Затем пришло время проверить эти защитные средства против двух вероятных хищников. Portia labiata и богомола. Portia labiata - схожий по размеру прыгающий паук с цветным зрением, который специализируется на добыче других пауков. Богомол - более универсальный хищник, обладающий монохроматической зрительной системой, то есть он с трудом различает несколько цветов.
Чтобы проверить, как работает цветовая маскировка, они смоделировали, как два хищника будут воспринимать S. collingwoodi относительно других видов добычи. Они использовали фон из двух растений, на которых живут пауки - красноцветкового западно-индийского жасмина и чайного дерева Фукиен. Пауки, имитирующие муравьев, были лучше замаскированы от обоих хищников на жасмине, чем на чайном дереве.
Хищники чаще нападали на паука, не имитирующего муравьев, чем на тех, кто имитировал муравьев. Из 17 опытов паук совершил пять нападений - все они были направлены на не имитирующего паука. Однако богомолы с одинаковой готовностью нападали на оба вида жертв.
"Мы изначально думали, что оба хищника будут вести себя одинаково в экспериментах по борьбе с хищничеством, но на самом деле имитация муравьиной локомоции Siler collingwoodi сработала только для прыгающего паука-хищника, в то время как богомол показал неизбирательные атаки как на муравьев, так и на мимиков", - сказал соавтор и эволюционный эколог Пекинского университета Вэй Чжан в своем заявлении.
Возможно, эта разница обусловлена вероятностью получения каждым хищником травмы при поедании муравья. Богомолы намного крупнее своей добычи, и у них больше шансов съесть колючего муравья без риска получить катастрофические травмы. У хищных пауков нет такой возможности для ошибки.
"Для паука-хищника случайное нападение на муравья может привести к травме, - говорит Чжан, - поэтому они очень осторожные хищники и будут нападать только в том случае, если смогут с высокой степенью уверенности отличить S. collingwoodi от муравьев".