Глибоко під землею, у темній сірчаній печері, що розташована на кордоні між Албанією, мальовничою балканською державою з багатою історією, та Грецією, колискою західної цивілізації, вчені здійснили неймовірне відкриття. Вони виявили гігантську колоніальну павутину, що простягається на понад 100 квадратних метрів, настільки щільну, що вона нагадує живу завісу. Ця дивовижна структура стала домівкою для приблизно 110 тисяч павуків, що для багатьох може видатися справжнім кошмаром арахнофоба.
Міжнародна команда європейських дослідників, до складу якої входили вчені з Чеського спелеологічного товариства – організації, що займається вивченням печер та їхніх екосистем, – натрапила на це видовище під час фауністичного огляду у 2022 році. Їх вразила не лише площа багатошарової павутини, а й її мешканці: близько 69 тисяч павуків виду Tegenaria domestica та 42 тисячі Prinerigone vagans жили пліч-о-пліч у цій величезній шовковій споруді, орієнтовна площа якої становить 106 квадратних метрів. Це вперше, коли ці два види були зафіксовані у спільному проживанні, а також перший зареєстрований випадок колоніального будівництва павутини у так званій хемоавтотрофній печері.
Життя, підтримане хімією, а не сонцем
Ця печера, відома як Сірчана, є домом для унікальної хемоавтотрофної екосистеми. Хемоавтотрофна екосистема – це рідкісне природне середовище, де життя підтримується не сонячним світлом, а хімічними реакціями, тобто хемосинтезом. Хемосинтез – це процес, за якого органічні речовини утворюються завдяки енергії хімічних реакцій, а не фотосинтезу, що використовує світлову енергію. Тут сіркоокислювальні бактерії утворюють густі білі біоплівки на вологих скелях та осаді. Ці мікроби, своєю чергою, слугують їжею для дрібних безхребетних, таких як личинки мошок та мокриці, на яких полюють більші комахи – павуки, жуки та багатоніжки. Уся екосистема є самодостатньою та незалежною від зовнішніх впливів, функціонуючи за рахунок енергії, що вивільняється, коли бактерії перетворюють токсичний сірководень на сульфат.
Ця дивовижна система життєзабезпечення існує завдяки теплому токсичному струмку, що протікає крізь печеру. Його вода має постійну температуру близько 26 °C і насичена розчиненим сірководнем – отруйним газом із характерним запахом тухлих яєць, який і надає печері її назву.
Від одинаків до мирного співжиття
Хоча запах сірководню та велика кількість павуків навряд чи приваблять туристів до Сірчаної печери, для світу ентомології це відкриття має величезне значення. Зазвичай T. domestica, також відомий як звичайний хатній павук або домовик, є одинаком, який плете власну лійкоподібну павутину під камінням або у кутках підвалів. Проте тут тисячі таких лійок зливаються в єдину багатошарову структуру, що обгортає стіни печери, де тисячі особин мирно співіснують у перекриваючих одна одну павутинах. Більше того, дослідники були здивовані, не виявивши жодних ознак звичної для павуків канібалістичної агресії.
Ще більш неймовірним стало виявлення іншого виду – P. vagans, меншого павука, що будує плоскі павутини, – який також оселився у цій мегаструктурі. За інших обставин T. domestica полював би на меншого павука, але тут вони також співіснували в гармонії.
Розуміння того, як понад 110 тисяч павуків можуть мирно жити на цій величезній павутині, дає нам багато інформації про роль конкуренції та доступності ресурсів в екосистемі. У печері повітря поблизу струмка насичене крихітними мошками Tanytarsus albisutus, личинки яких живляться бактеріальними біоплівками на краю води. Їхня надзвичайна щільність – 45 тисяч на квадратний метр – забезпечує безмежний “шведський стіл” для колонії павуків, що, по суті, усуває будь-яку продовольчу конкуренцію, яка зазвичай існувала б. Подальший аналіз підтвердив, що вуглецеві та азотні сліди павуків походять від сіркоокислювальних мікробів, а не від рослин, що проходять фотосинтез, як ті, що над землею.
Еволюція в ізоляції
Дослідники провели додаткові генетичні тести та виявили, що павуки Сірчаної печери мають унікальну ДНК, не знайдену в популяціях ззовні. Це свідчить про те, що вони еволюціонували в ізоляції, і їхній мікробний склад також був значно простішим. Вчені також виявили, що павуки виду T. domestica відкладали значно менше яєць у кладках, ніж їхні наземні родичі. Вони вважають, що це поєднання високих енергетичних потреб темного, низькокисневого середовища та відсутність хижаків. Тому павукам немає потреби виробляти так багато яєць для підтримки стабільної популяції.
“Наші висновки розкривають унікальний випадок факультативної колоніальності у цього поширеного павука, імовірно, зумовлений достатком ресурсів у хемоавтотрофній печері, і надають нові дані про адаптацію та трофічну інтеграцію поверхневих видів у сірчаних підземних середовищах”, – зазначили дослідники.
Сірчана печера може здаватися людям пеклом, але вона надає рідкісний погляд на те, наскільки гнучким може бути життя, коли умови змінюються. Відрізані від сонячного світла, ці звичайні наземні павуки повністю змінили свою поведінку та біологію, щоб не просто вижити, а й процвітати у цьому екстремальному та ворожому середовищі.
Дослідження було опубліковано в журналі Subterranean Biology.
