Παρατηρώντας πώς οι αράχνες Latrodectus προστατεύουν τα αυγά τους
Η πράξη της παραγωγής απογόνων είναι ένα από τα πιο ενεργειακά δαπανηρά πράγματα που πρέπει να κάνει ένα ζώο στη ζωή του. Για παράδειγμα, στις μαύρες αράχνες χήρας, μια μονή αυγοθήκη μπορεί να ζυγίζει πάνω από το 1/3 της μάζας σώματος του θηλυκού. Επομένως, είναι λογικό οι γονείς να υπερασπίζονται ενεργά την αναπαραγωγική τους επένδυση από το πλήθος άλλων ζώων που μπορεί να θέλουν να φάνε, να κλέψουν ή να παρασιτίσουν τους απογόνους τους.
Ωστόσο, δεν είναι όλοι οι απόγονοι εξίσου πολύτιμοι για διάφορους λόγους. Οι γονείς μπορούν να επενδύσουν περισσότερα σε ένα σύνολο απογόνων και οι απόγονοι αποκτούν αξία καθώς γερνούν καθώς πλησιάζουν οι ίδιοι στην αναπαραγωγή. Και οι δύο καταστάσεις υποδηλώνουν ότι οι γονείς μπορεί να θέλουν να υπερασπιστούν πιο δυναμικά τους βαρύτερους ή μεγαλύτερους απογόνους σε σχέση με τους ελαφρύτερους ή νεότερους απογόνους.
Η προηγούμενη έρευνα έχει επικεντρωθεί στις συμπεριφορές που χρησιμοποιούν τα ζώα για να υπερασπιστούν ενεργά τους απογόνους τους. Για παράδειγμα, τα πουλιά θα μοχλήσουν ένα πιθανό αρπακτικό, τα ψάρια θα δαγκώσουν και θα πεταχτούν και οι καραβίδες θα χτυπήσουν και θα παλέψουν. Ωστόσο, πολλά ζώα κατασκευάζουν δομές, όπως φωλιές, κυψέλες και ιστούς, και αυτές οι δομές βοηθούν σε διάφορες εργασίες όπως η αναζήτηση τροφής και το ζευγάρωμα. Παραδόξως, είναι άγνωστο εάν τέτοιες δομές χρησιμοποιούνται για την υπεράσπιση των απογόνων ή εάν ο γονέας αλλάζει πτυχές της δομής ως απόκριση στην αξία των απογόνων.
Οι αράχνες Latrodectus, που περιλαμβάνουν τη μαύρη χήρα και τις κόκκινες αράχνες, αποτελούν ένα εξαιρετικό σύστημα για τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο μια δομή, συγκεκριμένα ένας ιστός, χρησιμοποιείται για την υπεράσπιση των απογόνων. Οι περισσότεροι Latrodectus κατασκευάζουν έναν ιστό που έχει πολλά εύκολα στη μέτρηση χαρακτηριστικά, όπως κολλώδεις γραμμές από μετάξι που βοηθούν στη σύλληψη του θηράματος, δομικές γραμμές που βοηθούν στην προστασία του θηλυκού από τα αρπακτικά και μια υποχώρηση σε σχήμα χοάνης στην οποία κρύβεται το θηλυκό. Αυτές οι αράχνες αναπαράγονται τοποθετώντας εκατοντάδες αυγά μέσα σε μια αυγοθήκη και η επένδυση σε αυτές τις αυγοθήκες μπορεί να είναι τεράστια με τα θηλυκά να τοποθετούν συχνά πάνω από το 1/3 της μάζας του σώματός τους σε μια θήκη. Δυστυχώς για τις αράχνες, πολλές παρασιτικές σφήκες έχουν εξελιχθεί για να γεννήσουν τους παρασιτικούς απογόνους τους μέσα στην αυγοθήκη της αράχνης.
Για να μελετήσουμε πώς οι ιστοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την υπεράσπιση των απογόνων, χρησιμοποιήσαμε την κόκκινη αράχνη, Latrodectus hasselti . Συγκεκριμένα, επιτρέψαμε στα θηλυκά να δημιουργήσουν έναν ιστό σε μια τυπική δομή για αρκετές ημέρες (βλ. φωτογραφία παρακάτω). Στη συνέχεια, μετρήσαμε τόσο την επιθετική τους συμπεριφορά, τον τρόπο με τον οποίο επένδυσαν σε διάφορες λειτουργίες ιστού και αν γέννησαν μια αυγοθήκη ή όχι. Αφού μετρήσαμε αυτά τα χαρακτηριστικά, αφαιρέσαμε την αυγοθήκη από τον ιστό και αξιολογήσαμε την αξία της ζυγίζοντάς την, καθώς οι βαρύτερες αυγοθήκες περιέχουν περισσότερα αυγά και επομένως είναι πιο πολύτιμα. Αυτή η διαδικασία επαναλήφθηκε τρεις φορές για κάθε αράχνη προκειμένου να κατανοηθεί το συνολικό μοτίβο στα θηλυκά.
Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι τα θηλυκά κατασκευάζουν πολύ πιο πυκνά χωνιά όταν έχουν μια θήκη αυγών ενώ επενδύουν λιγότερα σε άλλα στοιχεία ιστού, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται για αναζήτηση τροφής. Επιπλέον, τα θηλυκά επενδύουν επίσης περισσότερο στην προστασία όταν η αυγοθήκη είναι πιο πολύτιμη:όσο πιο βαριά είναι η αυγοθήκη, τόσο πιο πυκνό είναι το χωνί και τόσο πιο πυκνός είναι ο συνολικός ιστός. Παραδόξως, παρά αυτές τις τάσεις, διαπιστώσαμε ότι τα θηλυκά διέφεραν δραματικά ως προς το πόσα επένδυσαν τόσο στην θήκη των αυγών τους όσο και στην προστασία των απογόνων τους. Μερικοί κατασκευάζουν συνεχώς εξαιρετικά πυκνές χοάνες για να προστατεύσουν την αυγοθήκη τους, ενώ άλλοι κατασκευάζουν σταθερά χωρίς χοάνη.
Αυτές οι αλλαγές στην επένδυση στον ιστό υπογραμμίζουν ότι συγκεκριμένα στοιχεία της δομής του Ιστού πιθανότατα παίζουν καθοριστικό ρόλο στον τρόπο με τον οποίο μια γυναίκα υπερασπίζεται τους απογόνους της. Επιπλέον, πολλά θηλυκά θα παραιτηθούν ακόμη και από την κατασκευή άλλων σημαντικών δυνατοτήτων ιστού για να προστατεύσουν τους απογόνους τους. Είναι ενδιαφέρον ότι οι μεγάλες διαφορές μεταξύ των γυναικών σε αυτήν την επένδυση στο διαδίκτυο μπορεί να υποδηλώνουν πολλαπλές στρατηγικές προστασίας. Ορισμένες γυναίκες μπορεί να επενδύσουν λιγότερα σε προστατευτικά στοιχεία ιστού και περισσότερο σε άμυνες συμπεριφοράς, ενώ άλλες μπορεί να ακολουθήσουν διαφορετική προσέγγιση χρησιμοποιώντας τον ιστό τους περισσότερο από τη συμπεριφορά τους για προστασία. Επομένως, μπορεί να υπάρχουν πολλοί τρόποι για να έχετε επιτυχία όταν αντιμετωπίζετε μια απειλή.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Η πλαστικότητα στον εκτεταμένο φαινότυπο αυξάνει την άμυνα των απογόνων παρά τις ατομικές διαφοροποιήσεις στη δομή και τη συμπεριφορά του ιστού, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Animal Behaviour. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τον Nicholas DiRienzo από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα και το Πανεπιστήμιο Χοκάιντο, και τον Hitoshi Aonuma από το Πανεπιστήμιο Χοκάιντο και το CREST, Ιαπωνική Υπηρεσία Επιστήμης και Τεχνολογίας.
