Пауки могут слышать добычу, несмотря на отсутствие ушей

У пауков вида Dinopsis spinosus массивные глаза, которые обеспечивают им феноменальное ночное видение, позволяющее охотиться на добычу в темноте с помощью своих шелковых сетей. Однако у этих умелых хищников есть еще один козырь в восьми ногах: очень чувствительный слух.

По словам исследователей из Корнельского университета, хотя у этих пауков нет ушей, они имеют крошечные волоски, присоединенные к рецепторам на ногах, которые достаточно чувствительны, чтобы улавливать звуки на расстоянии не менее 2 метров.

Ночные хищники, похожие на палки, относятся к семейству пауков, забрасывающих сеть. Вместо того, чтобы пассивно ждать, пока добыча упадет в постоянную сеть, которую они сплели ранее, Dinopsis spinosus и другие пауки Dinopsis бросают сеть прямоугольной формы, как гладиаторы, на ничего не подозревающих жертв, которые проходят мимо.

Чтобы поймать свою добычу в ловушку, паукам помогают их глаза, но помимо острого ночного видения, эти пауки совершают сложные движения, чтобы поймать свою добычу, что говорит о том, что у них есть еще одно изощренное паучье чутье.

Ранее Джей Стафстром, первый автор нового исследования и его коллеги завязывали глаза паукам, накладывая на их глаза стоматологический силикон. Слепые пауки не могли ловить добычу с земли, но они все еще могли охотиться на насекомых с воздуха. Это был большой намек на то, что они использовали в охоте другие сенсорные системы, помимо зрения.

В своем новом исследовании, опубликованном в журнале Current Biology, ученые наблюдали за реакцией пауков на различные звуки, измеряя их нервную реакцию с помощью крошечных электродов, помещенных в мозг и ноги пауков. Они обнаружили, что пауки могут ощущать колебания в воздухе до 10 кГц, что намного выше по частоте, чем звуки, издаваемые шагающими или летающими насекомыми.

Стафстром говорит, что сложно сравнивать слух этого паука с другими животными, но он находит «впечатляющим, что они так хорошо слышат, по крайней мере, с точки зрения скорости и направления». Если вы думаете о попытке поймать насекомое, когда оно летит мимо вас, в почти полной темноте (как они делают это ночью), то схватить что-то с помощью небольшой сети может показаться довольно трудным делом. Ученые подозревают, что слух довольно широко распространен среди других пауков, но они пока не смогли провести соответствующее сравнительное исследование, чтобы действительно выяснить, насколько широко распространено это явление. Два типа датчиков, обнаруживающие звук у пауков (длинные волоски и плюсневые органы), есть у большинства, если не у всех пауков.

Поскольку паукам нужно будет улавливать только низкочастотные звуки, чтобы схватить добычу, исследователи полагают, что их способность обнаруживать гораздо более частые сигналы может быть полезна и для того, чтобы не терять бдительность в отношении наличия поблизости их собственных хищников.

Если вы даете животному угрожающий стимул, все мы знаем о реакции «бей или беги». У беспозвоночных тоже есть, но другая реакция «заморозиться». Вот как это происходит:

«Они в загадочной позе. Их нервная система находится в состоянии сна. Но как только они улавливают какой-либо заметный раздражитель, бум, включается нервно-мышечная система. Это избирательная система внимания»,- говорит старший автор исследования Рон Хой, профессор нейробиологии и поведения Корнельского университета. 

В будущем исследователи хотят узнать, обладают ли пауки также направленным слухом, то есть могут ли они определять, откуда исходит звук. Это объяснило бы их впечатляющую хореографию во время охоты и, возможно, вдохновило бы на новое поколение микрофонов. Чудесный кейс для бионики будет.

«Эти пауки эволюционировали в течение миллионов лет, чтобы действительно хорошо улавливать вещи с помощью этой сети, а сенсорные системы, которыми они обладают, позволяют им это делать. Поскольку эти пауки так долго приспосабливались, чтобы так хорошо распознавать как визуальную, так и слуховую информацию, людям было бы полезно лучше понять, как они это делают. Если бы мы могли по-настоящему понять, как они обнаруживают и обрабатывают информацию об окружающей среде, у нас наверняка было бы ценное понимание, которое можно было бы применить для создания более чувствительных / точных биосенсоров (например, микрофонов) способами, о которых мы никогда раньше не мечтали. Теперь нас больше всего интересует способность этих пауков обнаруживать направленную составляющую звука. Мы ожидаем, что эти пауки достаточно искусны в определении местоположения источника звука», – пишут исследователи.

DOI: 10.1016/j.cub.2020.09.048