Ученые выясняют, почему пауки-птицееды бывают ярко-синего и зеленого цветов
2789
Добавить в закладки
Исследователи из колледжа Yale-NUS College (Сингапур) и Университета Карнеги-Меллона (США) обнаружили, что птицееды могут различать цвета. С этим может быть связан и яркий окрас некоторых пауков этого вида: синий они используют для общения между потенциальными партнерами. Зеленый же помогает паукам прятаться в листве, сообщает пресс-служба Yale-NUS College.
Пауки-птицееды (Theraphosidae) относятся к семейству пауков из
инфраотряда мигаломорфных. Несмотря на свое название, эти крупные
волосатые пауки нечасто питаются мясом птицы – в их меню есть и
насекомые, и лягушата, и мелкие грызуны. Как правило, пауки
подкарауливают свою добычу, сидя в засаде, и нападают на нее, а
не ждут, пока жертва попадает к ним в паутину-ловушку. У
некоторых представителей Theraphosidae может быть синий и зеленый
окрас.
Как показало новое исследование, результаты которого опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B, пауки-птицееды все же различают цвета – по крайней мере, они могут воспринимать ярко-синие цвета других птицеедов. Ученые обнаружили, вопреки текущим предположениям, что у большинства птицеедов есть почти полный набор опсинов (светочувствительных белков), которые экспрессируются у активных днем пауков с хорошим цветовым зрением, таких как паук-павлин.
Авторы работы также проследили эволюцию цветного окраса пауков.
Используя сравнительный филогенетический анализ, команда
восстановила цвета предков птицеедов возрастом 110 миллионов лет
и обнаружила, что их тела, скорее всего, были синего цвета. При
этом синий окрас статистически не был связан с двумя защитными
механизмами пауков, которые могли выбрасывать струю экскрементов
в сторону противника или стридулять, стрекотать.
Зеленый же окрас, вероятно, более характерен для древесных видов птицеедов: цвет работает в качестве камуфляжа и помогает паукам скрыться в листве.
[Фото: BASTIAN RAST]
Автор Материал Оформила Татьяна Матвеева
защитные механизмы окрас пауков пауки пауки-птицееды
Источник: www.yale-nus.edu.sg
Информация предоставлена Информационным агентством “Научная Россия”. Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
НАУКА
Разработан первый в мире насос в виде волокна, который можно вплести в одежду
20:00 / Новые технологии
Ученые выявили загрязнение торфяников Республики Коми
17:03 / Экология
Астрономы обнаружили в ранней Вселенной протоскопление галактик
16:20 / Астрономия
«Путешествие в науку: Москва космическая» — в столице презентовали новый туристический маршрут
14:30 / Космология, Космонавтика
Древнее динозавров.
Как выглядят живые ископаемые животные?
13:00 / Биология, Науки о земле, Палеонтология
Исследование учёных Пермского Политеха поможет в создании 3D-моделей рельефа
12:30 / Инженерия
Ученые МГУ научились практически безошибочно описывать квантовые эффекты
11:30 / Математика, Физика
Парадокс Ферми: есть ли жизнь вне Земли?
10:30 / Астрономия, Космонавтика, Наука и общество
Фиксики объявили о специальной номинации на фестивале НАУКА 0+
19:58 / Досуг
Пернатый выходной
19:50 / Досуг
«Сергей Петрович Капица был голосом науки для миллионов людей». Академик К.В. Анохин о программе «Очевидное — невероятное»
24.02.2023
«Его передача до сих пор остается непревзойденным стандартом». Академик Валерий Тишков к юбилею «Очевидного — невероятного»
24.02.2023
«Подобно комете на усыпанном звездами небе». Академик А.
Л. Асеев о программе «Очевидное — невероятное»
24.02.2023
Татьяна Черниговская: «Нам всем повезло, что мы знали Сергея Петровича Капицу как просветителя»
24.02.2023
Ректор РосНОУ Владимир Зернов: «Очевидное — невероятное» — это квинтэссенция человеческого интеллекта
24.02.2023
Леопольд Лобковский: «Сергей Капица — человек самого высокого уровня, с которым было просто общаться»
24.02.2023
Смотреть все
Наука по-прежнему не может объяснить синий цвет пауков-птицеедов
Вести.Ru
Пауки-птицееды — одно из самых древних семейств пауков. И это удивительные существа. Некоторые из них размером с голову человека, другие бомбардируют противника потоком экскрементов. Также у иных видов птицеедов потрясающе красивая и яркая окраска в синих тонах.
© Вести.RuРедкий вид Poecilotheria metallica, считающийся одним из самых красивых птицеедов, может похвастаться очень яркой окраской, металлическо-синим цветом с серо-белыми узорами на карапаксе и брюшке, а на ногах, особенно на их обратной стороне, присутствуют ещё и жёлтые полосы.
Видео дня
Кобальтовый голубой птицеед Haplopelma lividum окрашен в чуть более светлый оттенок, в то время как синий сингапурский птицеед Lampropelma violaceopes, большой и агрессивный лесной житель, обладает восьмью окрашенными в синий цвет ногами и золотистым тельцем.
Группа исследователей из Университета Акрона в США решила определить, почему у некоторых пауков в расцветке встречаются настолько яркие оттенки синего.
“Мы не смогли найти ответ на этот вопрос”, – сразу предупреждает глава исследования аспирант Бор-Кай Хсыун (Bor-Kai Hsiung). Но всё-таки кое-что интересное учёные обнаружили.
Хсыун и его коллеги изучили множество работ коллег и выяснили, что яркий синий цвет можно найти в расцветке 40 из 53 родов птицеедов. Для того чтобы отследить появление синего цвета в ходе эволюции, учёные создали огромную базу данных.
В результате Хсыун и его коллеги пришли к выводу, что синяя окраска развивалась независимо по меньшей мере восемь раз. Более того, почти у всех птицеедов с таким “приобретением” в расцветке присутствует практически одинаковый оттенок синего, близкий к кобальтовому: длина волны отражаемого света соответствует примерно 450 нанометрам плюс-минус 10 нанометров.
В отличие от пигментов, которые делают листья растений зелёными, а перья фламинго – розовыми, синий цвет птицеедов определяется особым расположением нанокристаллов в их волосках. Массив кристаллов действует подобно зеркалу, которое отражает лишь определённую длину волны падающего света. Учёные выяснили это, купив восемь птицеедов и внимательно изучив их волоски под электронным микроскопом, а затем построив модели поведения увиденных структур.
Эти же светоотражающие массивы также обуславливают переливчатый цвет экзоскелетов жуков, крыльев бабочек и перьев птиц: цвета, которые они отражают, зависят от расстояния между отдельными кристаллами.
Результаты обследования под электронным микроскопом также указали на то, что до синего окраса разные виды доэволюционировали независимо друг от друга. Так, даже на одной ветви семейства можно обнаружить совершенно разное расположение нанокристаллов в волосках пауков.
Пока учёные не заметили, что синий цвет является той чертой, которая даёт паукам какое-либо преимущество.
“Безусловно, у синего цвета есть своя специфическая и очень важная функция, – говорит Хсыун. – Но мы пока не знаем какая”.
Как правило, окраска играет важную роль в половом отборе наряду с другими физическими факторами, однако Хсыун и его коллеги полагают, что паукам-птицеедам в этом аспекте синий цвет никак не помогает. Во-первых, пауки часто не демонстрируют синие части своих туловищ противоположному полу.
Во-вторых, несмотря на наличие восьми глаз, пауки не очень хорошо различают цвета в отличие от бабочек или птиц. Хсыун полагает, что, вполне возможно, синий цвет может быть сигналом для хищников.
Научная статья Хсыуна и его коллег была опубликована журналом Science Advances.
Никто не знает, почему так много тарантулов имеют один особый оттенок ярко-синего
Наука
Многие тарантулы имеют один особый оттенок ярко-синего цвета, и никто не знает, почему.
Эд Йонг Синий тарантул Greenbottle (Майкл Керн)
Сохраненные истории
Тарантулы: большие, волосатые, восьминогие, ужасающие кошмары для одних, очаровательные питомцы для других, голубые.
Подожди, синий?
Да. Синий. Хотя большинство из 900 или около того видов тарантулов имеют различные оттенки черного или коричневого цвета, в большинстве подгрупп есть по крайней мере один синий вид. У них тоже чудесные названия: кобальтово-синий, зелено-бутылочный, сингапурский голубой, бразильский сине-зеленый пинтоец и многие другие. «Куда бы вы ни посмотрели в генеалогическом древе тарантулов, вы можете найти примеры синего цвета», — говорит Тодд Блэкледж из Университета Акрона. «Нет, я тоже не понимал, а я работаю с пауками».
Блэкледж и его ученик Бор-Кай «Билл» Сюн заинтересовались этими неожиданно окрашенными пауками, потому что синие пауки редко встречаются в животном мире. Конечно, есть павлины, голубые сойки, бабочки-морфо и царственные хирурги, но это относительно небольшой список по сравнению с многочисленными рядами животных красного, желтого, зеленого или коричневого цветов.
Как однажды выразилось NPR, «животные взломали радугу и застряли на синем».
Частично это связано с тем, что сделать синие пигменты на удивление сложно. Вместо этого большинство голубых животных производят свои цвета, используя микроскопические структуры в своих волосах, перьях и чешуе. Например, если вы увеличите блестящие синие чешуйки крыла морфо-бабочки, вы увидите крошечные слои, наложенные друг на друга и расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга. Когда свет попадает на эти стопки, часть его отражается от каждого слоя. Расстояние между слоями таково, что синие части отраженных лучей усиливают друг друга, создавая интенсивные вспышки цвета.
Эти «структурные цвета» не зависят от пигмента. Если бы вы раздавили крылья бабочки, их синева исчезла бы. И наоборот, если оставить их в покое, они никогда не исчезнут со временем.
Блэкледж и Хсиунг обнаружили, что почти все синие тарантулы также полагаются на структурные цвета. У некоторых видов волоски содержат четкие слои, как у бабочки-морфо.
В других есть более губчатая начинка. Но в любом случае принцип один и тот же: существуют микроскопические структуры, расстояние между которыми способствует отражению синего света.
Но почему синий ?
Маловероятно, что они используют цвет для общения друг с другом, так как у тарантулов плохое цветовое зрение и вообще ужасное зрение. Также очень маловероятно, что естественный отбор только что придал волоскам паука такую форму, которая по полному совпадению сделала их голубыми. Ведь разные виды производят свои голубые цвета, используя волоски самой разной формы.
Вот еще одна подсказка: голубые тарантулы не просто сгруппированы в каком-то углу генеалогического древа тарантулов. Вместо этого команда обнаружила, что эти пауки эволюционировали в синий цвет по крайней мере в восьми отдельных случаях. И тем не менее, все они сошлись примерно на одних и тех же оттенках синего — диапазоне длин волн, который намного уже, чем, скажем, у синих птиц или бабочек.
Это особенно странно, потому что структурные цвета очень гибкие. Животные, использующие пигменты, должны синтезировать или находить совершенно новые молекулы, если они хотят изменить цвет. Но тем, кто полагается на структурные цвета, нужно всего лишь настроить расстояние между микроскопическими слоями, и вуаля — они станут желтыми или красными. Но это не так. Они все синие, и не какие-нибудь синие, а , что синие. Тарантул голубой.
«Чтобы они были такими специфическими, это означает, что синий цвет сам по себе должен иметь какую-то функцию», — говорит Сюн. «Мы определенно думаем, что у него должна быть какая-то визуальная функция».
«Это может быть сигналом для хищников, или, может быть, это синий цвет, который не особенно яркий в среде тропического леса… и это затрудняет… отслеживание… паука?» — говорит Блэкледж, его слова умирают, когда он их произносит. «Это действительно ситуация, когда мы опустили руки. Я на самом деле машу руками, когда разговариваю с вами».
Есть ли у голубых видов какие-либо сходства, которые могут указывать на общую функцию? «Помимо того, что они тарантулы, нет», — говорит Блэкледж. У одних все синее, у других синие только на определенных частях тела. Некоторые постоянно голубые, а другие голубые только в молодости. Иногда только самцы голубые, или только самки, или оба пола.
«Мое лучшее предположение, что это камуфляж, чтобы они сливались с темным, тенистым фоном леса», — говорит Линда Райор из Корнельского университета, эксперт по паукам. Тарантулы, как правило, активны ночью, и большинство голубых проводят время в шелковых убежищах, глубоких норах и тенистых лесах.
Тем временем команда Блэкледжа пытается разгадать еще одну загадку : почему синие тарантулы не блестят. Структурные цвета часто являются синонимами радужности, то есть цвета действительно яркие с одного определенного направления, но не видны с других. Так обстоит дело с павлинами или бабочками-морфо, но не с тарантулами.
Большинство из них все еще голубые, под каким бы углом вы ни смотрели на них.
Сюн думает, что это связано с формой их волос, которые в поперечном сечении выглядят как растопыренные руки или цветочные лепестки. Что-то в этих лепестках и бороздках сводит на нет нашу радужность и отражает синеву во всех направлениях. Если мы поймем, как это работает, возможно, удастся воспроизвести эффект, используя искусственные материалы.
«Обычно мы не хотим, чтобы цвета менялись под разными углами обзора; это приятно для глаз, но вы не хотите жить в комнате с переливающейся краской», — говорит Сюн. «Если мы сможем имитировать тарантулов и создавать яркие и не тускнеющие структурные цвета, это может быть полезно для цветных дисплеев на электронных устройствах, электронных книгах, телевизорах или компьютерах».
У каких пауков есть синие отметины?
Автор Саймон Фоденi Изображение предоставлено Compfight.com
Природа раскрасила своих существ множеством красивых цветов, некоторые цвета означают опасность; как красный; в то время как другие означают дурной вкус; как желтый и черный.
Синий — один из редко встречающихся цветов, присутствующий только у нескольких пауков и чаще у птиц. Когда вы сталкиваетесь с пауком с синими отметинами, контраст между его окраской и другими цветами тела особенно заметен.
Синий кобальтовый тарантул
Привлекательный кобальтово-синий тарантул (Haplopelma lividum) имеет насыщенный, почти металлический синий цвет, чаще всего украшающий ноги, но иногда покрывающий все тело. Вершины ног обычно более сияющие, а цвет тускнеет к кончикам. Несмотря на то, что кобальтово-синий тарантул красив, с ним не справиться новичку, поскольку эти существа агрессивны. Паук может вырасти до 5 дюймов в диаметре, включая ноги. Существо родом из Юго-Восточной Азии.
Тарантул Сазимы
Тарантул Сазимы (Pterinopelma sazimai), родом из Бразилии, на самом деле стал жертвой собственной красоты. Численность диких особей сокращается из-за сочетания чрезмерного сбора для частных владельцев и разрушения среды обитания. Этот тарантул имеет более глубокий и менее яркий синий цвет, чем кобальтово-синий, но не менее характерный.
Синие отметины, обычно плотно покрывающие ноги, имеют постоянную интенсивность сверху вниз. Брюшко тарантула Сазимы тускло-коричневое с красными отметинами.
Красный паук-мышь
Самцы рыжего паука-мыши (Missulena occatoria) родом из Австралии, обычно имеют светло-голубые отметины на брюшке, что позволяет легко различать полов. Помимо синих отметин, самец паука-мыши имеет красную голову, что создает захватывающий контраст цветов. Ноги черные.
Счастливый паук
Один из самых характерных и необычных пауков на Земле, счастливый паук (Theridion grallator), уроженец Гавайев, вырастает менее чем до полдюйма. Его небольшой размер является преградой для отпугивания хищников. У этого безобидного паука развилась узорчатая нижняя сторона, часто напоминающая улыбающееся лицо. Ученые считают, что этот рисунок, часто с синими отметинами, используется, чтобы сбить с толку хищников.
Отважный паук-прыгун
Отважный паук-скакун (Phidippus audax), обитающий в США, имеет переливающиеся хелицеры, обычно металлически-синие или -зеленые.
