Plażowi budowniczowie zamków z piasku znają wyjątkową frustrację tunelowania w zbyt suchym piasku. Tunel po prostu nie utrzyma swojego kształtu i szybko się zapadnie.
Ale niektóre rodzaje pająków pustynnych opanowały technikę pracy z suchym piaskiem, wydobywania podziemnych nor - kilku ziaren piasku na raz - które w jakiś sposób zachowują swoją formę i są odporne na działanie wiatru i zmieniającego się ciężaru piasku wokół nich.
W nowym badaniu naukowcy uważnie obserwowali cztery gatunki pustynnych pająków, o których wiadomo, że wykopują pionowe tunele piaskowe do ukrywania, odpoczynku i rozmnażania, aby odkryć swoje tajemnice inżynierskie. Nieoczekiwanie naukowcy odkryli, że pajęczaki stosowały różne, ale równie skuteczne metody zbierania i przenoszenia piasku podczas pracy, i wzmacniali tunele podczas kopania starannie ułożonymi warstwami podtrzymującymi jedwabnej taśmy.
Pająki żyjące w norach, takie jak te w badaniu, są ściśle nocne. Dla naukowców, co oznaczało spędzanie długich godzin przykucniętych w piaszczystym otoczeniu z latarką, główny autor badania Rainer Foelix, aracholog z Neue Kantonsschule Aarau w Szwajcarii, powiedział Live Science w e-mailu.
Jeden z gatunków pająków - Cebrennus rechenbergi, który pochodzi z pustyń w północnym Maroku - jest również znany jako pająk z kartuszy dla niezwykłego poruszania się, którego używa, gdy jest zagrożony. Ma długość ciała około 0,8 cala (2 centymetry) i kopie nory o głębokości około 10 cali (25 cm) głębokości i około 0,8 cala średnicy. Kiedy współautor badań Ingo Rechenberg, profesor na Technische Universität Berlin (Politechnika w Berlinie) oraz naukowiec, który odkrył i nazwał pająka, zaobserwowali, jak działają te pająki, zauważył, że budowali swoje tunele „tak, jak ludzie budują studnię , ”Foelix powiedział Live Science.
Po pierwsze C. rechenbergi pająk wykopał dziurę na powierzchni; następnie dodał stabilizujący pierścień z jedwabiu, w taki sam sposób, w jaki budowniczy człowiek doda cynę, aby utrzymać ściany otworu w miejscu. Po zabezpieczeniu ścian odcinka tunelu pająk usunie kolejną warstwę piasku i gleby, przesuwając się w dół i wzmacniając ściany w miarę ich przemieszczania się, podali autorzy badania.
„Rechenberg obserwował uważnie i zauważył, że pająk musi wykonać około 800 biegów, aby unieść niewielki ładunek piasku na ziemi” - zadanie, które zajęło pająkowi około 2 godzin, powiedział Foelix.
Ale jak pająki usunęły tyle piasku? Okazało się, że różne gatunki pająków kopających nory stosowały bardzo różne metody, zgodnie z badaniami.
C. rechenbergi polegał na długich szczecinach, które otaczają jego kończyny i chelicerae - wyrostki, które otaczają jego głowę i usta - aby wynieść piasek z rosnącego tunelu. Niektóre włosie rosną pod kątem prostym do innych maleńkich włosków, tworząc rodzaj siatkowego kosza zawierającego suchy piasek, nawet jeśli nic więcej nie trzyma razem ziaren. W rzeczywistości małe stosy piasku, które pająk wyrzucił z tych „koszy” rozpadły się natychmiast po uwolnieniu pajęczaka, napisali naukowcy w badaniu.
Jednak pająk wilka Evippomma rechenbergi - również odkryta i nazwana przez Rechenberga - która zamieszkuje to samo pustynne środowisko jak C. rechenbergibrakuje mu specjalistycznego włosia sąsiada. Kiedy naukowcy dokładnie zbadali grudki piasku pozostawione u wylotu norki pająka wilka, wykryli pasma jedwabiu wiążące piasek, aby ułatwić przenoszenie.
Inny rodzaj pająka wilka, Geolycosa missouriensis, znaleziony w Ameryce Północnej, był znany z wcześniejszych badań transportu stałych granulek piasku. Ale nie wydawało się, aby wiązało je jedwabiem, być może polegając na wilgoci powierzchniowej, aby utrzymać ziarna piasku razem. Jednak gdy naukowcy zebrali dane na temat tego pająka z poprzednich badań, nie mogli z całą pewnością powiedzieć, jaką techniką zastosowali pająki do konsolidacji swoich wiązek piasku.
Różnorodność metod przenoszenia piasku wykazana przez pająki - przy użyciu włochatego „kosza nośnego”, mieszania piasku z jedwabiem lub zlepiania ziaren piasku - pokazała, że te małe budowniczowie są w stanie znaleźć unikalne rozwiązania konstrukcyjne, aby sprostać podobnym wyzwaniom środowiskowym, powiedział Foelix Nauka na żywo.
W rzeczywistości naukowcy byli zaskoczeni, widząc, że pająki żyjące w tym samym ekosystemie stosują tak różnorodne techniki osiągania tego samego celu. Biorąc pod uwagę, że istnieją inne rodzaje pająków do kopania tuneli - a także mrówki i osy - istnieje prawdopodobnie jeszcze więcej praktyk, które ci pracowici inżynierowie zajmują się insektami, których jeszcze nie odkryto, powiedział Foelix.
„Z pewnością należy zbadać wiele innych gatunków” - dodał.
Odkrycia zostały opublikowane online 11 grudnia w Journal of Arachnology.
