Паук Питера Паркера

Ученые из института по исследованию металлов в Штутгарде нашли уникального паука. У полосатых тарантулов (Aphonopelma seemanni) с Коста-Рики на третьей захватывающей конечности есть микроскопические «насадки», которые выделяют липкую, похожую на шелк нить. Липкий шелк на ногах помогает массивным тарантулам прилипать к гладким поверхностям.

По словам руководителя немецкой части группы Станислава Горба, открытие они сделали случайно: просто однажды увидели на стекле аквариума, в котором сидел паук, странные следы. Заинтересовавшись, они начали специально высаживать пауков на вертикальное стекло – следы появились вновь в тех местах, где ноги тарантула касались поверхности. Более того, ученые установили, что, когда паук скользит вниз, он начинает выделять шелк на всех четырех парах ног, что позволяет ему висеть на стекле до 20 минут.

Дальше в дело вступила аппаратура. Сканирующий электронный микроскоп помог установить, что на ногах тарантула находятся отверстия, продуцирующие шёлк.

«Если мы обнаружим, что другие пауки, как и эти тарантулы, могут секретировать шелк на своих ногах, это внесет огромные изменения в нашу эволюционную гипотезу, – сказал профессор экологии и эволюционной биологии из калифорнийского университета Ирвина Адам Саммерс. – Это может означать, что производство шелка фактически возникло в ногах для уменьшения тяги, а разнообразный брюшной шелк возник позже».

Следующим шагом должно стать сравнение генов шелка, продуцируемого на ногах, с генами шелка из брюшка. Сравнив гены, ученые смогут определить, какой возник изначально, а производство какого появилось вторично. И тогда станет понятно, менять ли представления об эволюции пауков или данный способ приспособления развился только у этого вида. Статья с текущими результатами исследования появится во вторник в Nature.

Впрочем, и сам шёлк также предстоит изучить детально. Пока современная технология не достигла высот природы и не может точно скопировать его структуру. Поэтому новый вид шёлка может помочь исследователям лучше понять его строение.

Сорняки вынюхивают жертву

Хотя у растений-паразитов нет носа, они буквально чуют свою «добычу». Способность распознавать жертв по запаху позволяет им успешно завоевывать большие пространства и атаковать жертв – культурные растения вроде помидоров, моркови, лука, цитрусовых, люцерны и даже цветов.

Улавливая и распознавая запахи химических веществ, которые испускают другие растения, некоторые сорные травы находят для себя источник существования. Бороться с такими растениями-паразитами очень сложно – пестициды, убивающие их, заодно наносят непоправимый вред и тем культурам, которыми они питаются.

Чтобы нащупать новые пути решения проблемы, ученые государственного университета Пенсильвании во главе с Консуэло де Морес изучили способы, при помощи которых ищет себе «донора» повилика – Cuscuta pentagona из семейства вьюнковых.

Ранее считалось, что выбор объекта нападения паразитные растения производят случайным образом. Но, как оказалось, повилика не только осмысленно проводит свою вредительскую операцию, но и умеет различать несколько видов растений.

По данным ученых из Пенсильвании, если существует альтернатива пшенице, повилика никогда пшеницу не выберет. А больше всего она любит богатые питательными веществами томаты.

Поставленные в Пенсильвании опыты показали, что повилика нападает на томаты в 80% случаев, если поместить рассаду обоих видов растений рядом друг с другом. И даже если пометить запахом томатов резину, то паразит в 73% случаев не заметит обмана и прикрепится к резине.

В одном из экспериментов ботаники поместили рассаду повилики в теплицу между двумя туннелями, в одном из которых росло четыре экземпляра настоящих помидоров, а в другом – имитирующие их четыре других растения. Хитрый сорняк в 77% случаев безошибочно находил излюбленные им томаты.

Такая тактика для повилики – следствие вопроса выживания. Хотя семена паразита могут лежать в земле больше пяти лет, собственных запасов питательных веществ в них хватает только на считанные дни, и без привлечения посторонних ресурсов росток вырастет не больше чем на 10 сантиметров.

Почуяв запах потенциального хозяина, повилика подползает к нему и обвивает его стебель по направлению против часовой стрелки.

Затем прокалывает последовательными ударами шипов и начинает высасывать питательные вещества из флоэмы, предназначенной для проведения этих веществ в ткани высших растений. На фото представлен паразит, поселившийся на стебле томата.

Химический анализ показал, что повилика реагирует на три химических соединения, которые испускают томаты. А один из химических сигналов пшеницы, напротив, отвращает паразита. Исследователи предполагают, что повилика имеет специальные рецепторы, позволяющий ей осуществлять своего рода экспресс-анализ. В ходе дальнейших опытов они надеются выяснить механизм процесса и естественные методы защиты, которые, возможно, разработали культурные растения.