Vähän tunnettujen hämähäkkien perheen jäsenet ovat pelkän lyijykynän kokoisia, mutta he ovat valtavia saalistajia ja uskomattoman nopeita. Uudessa tutkimuksessa on dokumentoitu näitä hämähäkkejä, jotka tartuttavat saaliin sellaisella nopeudella, jota ei ole koskaan ennen nähty hämähäkkiissä.
Yllättäen, pienentävien metsästäjien ennätystietoinen ballistinen hyökkäysstrategia kehittyi itsenäisesti ainakin neljä kertaa, sanotaan tänään julkaisussa Current Biology .
"Nämä ovat toistaiseksi nopeimmin tunnettuja hämähäkkejä", sanoo tutkimuksen johtava kirjailija, Hannah Wood, hämähäkkien kuraattori Smithsonianin kansallisessa luonnonhistoriallisessa museossa. Ja he ovat ainoita, joiden tiedetään saaliiden saaliiksi samalla tavalla kuin ansaan leuka-muurahaiset. Sellaisenaan Wood kutsuu näitä hämähäkkejä Mecysmaucheniidae-perheestä "ansa-leuka-hämähäkkeiksi".
Mecysmaucheniidae-hämähäkit ovat erityisen salamyhkäisiä olentoja, pieniä ja vaikeasti havaittavissa metsäkerroksessa alkuperäisissä Uudessa-Seelannissa ja Etelä-Etelä-Amerikassa. Asiantuntijat ovat kuvanneet perheen 25 lajia, mutta vielä 11 odottaa kuvauksia - ja vielä useampi odottaa löytäjäänsä.
Wood pani ensin merkille ansa-leuat enemmän 10 vuotta sitten, kun hän asui Chilessä ja huomasi jotain epätavallista: Verrattuna useimpiin muihin hämähäkkeihin, näiden hämähäkkien leuat, nimeltään chelicerae, olivat pitkänomaisempia ja ohjattavissa, kun taas niiden edessä oleva alue, jota kutsuttiin rypynä, melkein näytti kaulamaiselta. Uutena siitä, miksi ne näyttävät siltä, miltä he tekevät, Wood aloitti keräilyn, pitämällä löytöjä kanssansa kentällä Chilessä ja myöhemmin huoneistossaan Yhdysvalloissa. Vuosien ajan hän tarkkaili pieniä huonetovereitaan ja kirjasi heidän käyttäytymisensä.
Hämähäkit kävelivat usein leukojensa ollessa auki metsästyksen aikana, napsauttaen ne suljettuina kuin hiirenloukku, kun he kokivat saaliin. Mutta se vaikea hyökkäyshetki tapahtui niin nopeasti, Wood ei onnistunut saamaan sitä elokuvalle.
Silti hän ei luopunut. Lopulta hän pystyi tallentamaan 14 hämähäkkilajia nopealla kameralla. Hän oli järkyttynyt huomatessaan, että joidenkin lajien leukojen kiinni-sulkevan toiminnan kaappaaminen vaatii kuvaamista nopeudella 40 000 kuvaa sekunnissa (tavallinen videokamera kuvaa noin 24 kuvaa sekunnissa).
Tämä Semysmauchenius- hämähäkki voi antaa lakon cheliceraensa kanssa vain 0, 56 millisekunnissa. Hämähäkki tallennettiin nopeudella 3000 kuvaa sekunnissa (fps), mutta videota toistetaan nopeudella 20 kuvaa sekunnissa, joten todellisessa elämässä sen liikkeet olisivat 150 kertaa nopeampia kuin täällä nähdään.Puu käytti geneettistä sekvensointia hämähäkkien 26 lajin evoluutiosuhteiden selvittämiseksi. Lopuksi hän käytti hiukkaskiihdytystä - lähinnä erittäin voimakasta röntgensädettä - luomaan monien hämähäkkien kolmiulotteisia tietokonemalleja, jotka antoivat hänelle mahdollisuuden digitaalisesti leikata ja mitata hämähäkkejä, jotka olivat muuten liian pieniä käsittelemään.
Lopulta Wood kokosi tarpeeksi näytteitä tutkiakseen kaikkia Mecysmaucheniidae-perheen tärkeimpiä ryhmiä. Hän huomasi, että pikakiinnittyvä piirre esiintyy noin kolmanneksella lajeista, mutta kuten hänen fylogeenisen analyysinsa perusteella se on kehittynyt neljään erilliseen tapaukseen.
Niistä 14 lajista, jotka hän pääsi nopeaan videoon, nopein pystyi napsauttamaan leuat kiinni 0, 12 millisekunnissa, mikä oli yli 100 kertaa nopeampi kuin hitain. Hän totesi myös, että mitä pienempi laji, sitä nopeampi sen leuka-tarttuvuuskyky on.
Hämähäkkien salamanopeuden taustalla oleva todellinen mekanismi on edelleen kysymys tuleville tutkimuksille. Vaikka toistaiseksi Wood ja hänen kollegansa tietävät, että se ylittää lihaksissa tiedetyn tehon, viittaa siihen, että jonkin muun rakenteen on oltava vastuussa kaiken varastoidun energian vapauttamisesta.
Se, että löysit tarpeeksi Mecysmaucheniidae-hämähäkkejä tutkimuksen suorittamiseen, oli aika saavutus - huomattavasti vähemmän vetovoi heidän anatomiansa ja nopean käyttäytymisensä analysointiin tarvittavaan tekniseen työhön, kertoo Mary Parkin Marylandin yliopiston ammatologi Jeffrey Shultz College Parkista, joka ei ollut mukana. töissä.
"Kaikkien näiden ponnistelujen hedelmät olivat osoittaa, että omaperäinen mekanismi - jota voitaisiin pitää ainutlaatuisen evoluutiotapahtuman tuloksena - on todella ilmestynyt neljä erillistä kertaa tässä hämähäkkien ryhmässä", hän sanoo. "On mielenkiintoista selvittää, onko tehonvahvistusmekanismi myös sama jokaisessa evoluutio iteraatiossa, ja jos on, miksi tällä nimenomaisella hämähäkkiryhmällä näyttää olevan ainutlaatuinen taipumus siihen."
Tähän kysymykseen Wood toivoo vastauksen tulevissa tutkimuksissa, vaikka hänellä on jo arpa. Pienemmät hämähäkit näyttävät mieluummin lähtevän ruokavalion - erittäin nopeat hyönteiset, jotka hyppäävät nopeasti pelastaakseen petoeläimet. Voi olla, että nopeimmat ansa-leuka-hämähäkit kehittivät salamannopean hyökkäyksensä, jotta he voisivat kohdistaa tähän nopeampaan saaliin.
