Objev obří pavučiny vytvořené více než 100 000 pavouků
Ve jeskyni nacházející se mezi Albánií a Řeckem učinili vědci ohromující objev: pavučinu o rozloze 106 metrů čtverečních, kterou vytvořilo přibližně 111 000 pavouků.
V „sulfurové jeskyni“ zkoumali speleologové více vrstev pavučin, které pokrývají stěny jeskyně a ukrývají desítky tisíc pavouků.
Pro citlivé duše se doporučuje se od článku odvrátit. Ať už vás pavouci děsí, odpuzují, nebo fascinují, bude obtížné zůstat lhostejným tváří v tvář tomuto objevu, který učinili vědci a speleologové na hranici mezi Albánií a Řeckem, v srdci „sulfurové jeskyně“. V této temné jeskyni, prostoupené silným zápachem zhnilých vajec způsobeným sirovodíkem, objevili přírodní strukturu mimořádného charakteru: tisíce pavučin, které se rozprostírají na více než sto metrech čtverečních a ukrývají přibližně 111 000 pavouků. To znamená více než tisíc jedinců na metr čtvereční!
Ve jeskyni sdílejí prostor dva druhy, které normálně žijí osaměle. Nachází se zde přibližně 69 000 Tegenaria domestica (Agelenidae), pavouk, který se často vyskytuje v našich domovech, a téměř 42 000 Prinerigone vagans (Linyphiidae), menší pavouci. Tento objev je podrobně popsán v nedávno publikované studii v časopise Subterranean Biology.
Společné bydlení v jeskyni
Christine Rollard, arachnoložka a učitelka na Národním muzeu přírodní historie v Paříži, zdůrazňuje, že nejde o jedinečnou obří pavučinu, ale „o spleť individuálních pavučin“. „Co je ohromující, je tato proplétanost, která vytváří pokrývku, tkaní, závoj,“ popisuje. Takové uspořádání se někdy objevuje v přírodě, ale akumulace pozorovaná zde zůstává výjimečná, protože pavouci zůstali početní a shromáždění na stejném místě.
Jean-François Flot, profesor evoluční biologie na Svobodné univerzitě v Bruselu a člen výzkumného týmu, který přispěl k této studii, byl rovněž ohromen rozsahem struktury a překvapivě jemnou texturou. „Připomnělo mi to hnízda z papíru, která vyrábějí některé vosy,“ vypráví.
Mezi mnoha pavouky přítomnými v jeskyni jednoznačně dominují dva druhy, Tegenaria domestica a Prinerigone vagans. „Oba vyrábějí pavučiny v podobě pokrývek, přičemž tégénie [přidává] trychtýř, což jsou otvory viditelné na obrázcích,“ vysvětluje Christine Rollard. Vědkyně však poznamenává, že pozorovaná struktura se mírně liší od těch, které obvykle stavějí tégénie. „Normálně tégénie staví skutečnou pokrývku [orientovanou] vpřed. Zde se pavučina zdá být více přitisknutá, což mě překvapilo. Tvoří to jakýsi závoj.“
Vzájemná koexistence
Na povrchu žije Tegenaria domestica osamoceně a může dokonce lovit Prinerigone vagans. Jejich poklidná soužití v jeskyni tedy zaujalo vědce. Jean-François Flot naznačuje několik možností, jak to vysvětlit. Domnívá se, že „temnota a hojnost potravy by mohly snížit agresivitu pavouků a podpořit jejich koexistenci“. Taktéž zmínil přizpůsobení podzemnímu prostředí, které by mohlo být spojeno s genetickými rozdíly měnícími jejich chování. Vědec rovněž zdůrazňuje, že změna mikrobiomu by mohla hrát také roli, přičemž stále více studií prokazuje „velmi silnou vazbu mezi mikrobiomem a chováním u mnoha živočichů“.
Navzdory dojmu z jedné společné pavučiny každá arachnoida zůstává ve skutečnosti na své vlastní struktury. „Tvoří soubor, protože pavučiny jsou velmi blízko sebe, ale myslím, že pavouci zůstali osamělí,“ upřesňuje Christine Rollard. Připomíná, že pravděpodobně došlo k soubojům v době stavby, kdy se některé tégénie nebo línifiidi mohly navzájem sežrat. „Ale jakmile [se usadily], zůstaly každý na své pavučině. […] Jejich pavučina je jejich teritorium. Jsou to pavouci, kteří čekají na svou kořist a nepohnou se,“ zdůrazňuje.
Život v temnotě a vlhkosti
Podle studie výjimečná hojnost potravy do značné míry vysvětluje přítomnost a neobvyklou koncentraci pavouků v jeskyni. Vědci zde pozorovali obrovské mraky chironomů, což jsou mušky, které nepíchají a kterými se pavouci živí. Tito hmyzíci jsou zase závislí na biofilmech produkovaných bakteriemi schopnými oxidovat síru. Díky potoku bohatému na sirovodík, který protéká jeskyní, se tyto mikroorganismy množí a živí celou potravinovou pyramidou. „V obvyklých prostředích a ekosystémech těchto dvou druhů vlastně není síra,“ připomíná Christine Rollard.
Co se týče ostatního, podmínky v jeskyni dokonale odpovídají jejich přirozenému prostředí. Tégénie, například, jsou noční a „je zcela normální je najít na temných místech,“ vysvětluje specialistka. „Ve dne zůstávají ve svém trychtýři. A když nastane noc, vždy se umístí na svou pavučinu, nohy roztažené na vchodu trychtýře, na pokrývce, která tvoří past.“ Tyto dva druhy rovněž hledají „určitou vlhkost a poměrně chladné teploty“, což jsou parametry, které jeskyně přirozeně poskytuje.
„Takové chemiosyntetické ekosysty mu se podobá tomu, co se nachází na hladinách oceánů, ale je mnohem přístupnější,“ zdůrazňuje Jean-François Flot. „Přístup do jeskyně je relativně snadný, i když je třeba překonat řeku s poměrně silným proudem, a organismy zde žijí při normálních teplotách a tlacích, takže je snadné je živé přivést do laboratoře k dalšímu studiu.“ Vědec také zdůrazňuje potřebu chránit toto výjimečné místo. „Je naprosto zásadní chránit tuto jedinečnou jeskyni na světě a již zvažujeme vhodná opatření.“
Adaaptační schopnosti pavouků
Christine Rollard konečně zdůrazňuje pozoruhodnou adaptabilitu pavouků. „Jsou stvořeni k osídlení prostředí, které je někdy označováno za extrémní,“ říká. „Oni jsou skutečně všude.“ Některé druhy dokážou žít „v nadmořské výšce 6 700 metrů v Himalájích, v trhlinách“, zatímco jiné obývají pouště nebo extrémně vlhká prostředí, kde mohou být teplotní výkyvy značné.
Výsledky k prohloubení
V této studii se tým profesora Jean-Françoise Flota zaměřil na dva hlavní aspekty: sekvenování DNA pavouků ze „sulfurové jeskyně“, odebraných z pavučiny i poblíž vchodu, a analýzu mikrobiomu Tegenaria domestica. „Genetické analýzy ukázaly, že obě coexsitující druhy pavouků na obří pavučině jsou geneticky odlišné, ale blízké populacím na povrchu, které byly dosud sekvenovány. To naznačuje, že populace těchto dvou druhů pozorovaných v jeskyni nemění jedince s populacemi na povrchu,“ vysvětluje.
Tyto genetické rozdíly svědčí o starověkém oddělení mezi podzemními populacemi a těmi žijícími na povrchu. „Abychom zjistili [věk tohoto oddělení], bude třeba sekvenovat celý genom jedinců na povrchu a jedinců z jeskyně, abychom je mohli porovnat,“ pokračuje vědec. Behavioralní studie jsou také plánovány, aby bylo možné pozorovat obě skupiny ve stejném prostředí.
Věk pavučiny zůstává také neznámý. „Pokud jde o věk pavučiny, bude třeba sbírat vzorky z části nejbližší ke zdi, kde je pavučina velmi silná a tedy logicky nejstarší, a datovat ji pomocí izotopů uhlíku,“ zdůrazňuje Jean-François Flot.
Analýza mikrobiomu ukazuje, že mikrobiom tégénie z jeskyně je v značné míře ochuzen. „Tento ochuzený mikrobiom naznačuje, že prostředí, ve kterém tégénie z jeskyně žijí, je velmi ‚čisté‘, téměř sterilní v porovnání s vnějším prostředím.“ Identifikované bakterie jsou intracelulární symbionti, jejichž neobvyklé množství zůstává obtížné interpretovat. „Jedná se tedy stále o předběžný výsledek,“ upřesňuje specialista.
Pavoučí hedvábí, silnější než ocel
Jako všechny pavučiny jsou i ty pozorované v „sulfurové jeskyni“ vyrobeny z vynikajícího přírodního materiálu: pavoučí hedvábí. To je produkováno v břiše zvířete pomocí specializovaných žláz, které syntetizují proteiny zvané spidroiny. Uvnitř těla je hedvábí tekuté, poté se tuhne při procházení malými otvory nacházejícími se na zadní části těla pavouka. „Pavouci jsou jediní živočichové, kteří produkují několik typů vláken pro různé účely. Zde bylo použito jedno z těchto typů vláken k výrobě pastí. A je to opravdu něco velmi odolného, zejména když je konstrukce [složitá] jako zde,“ vysvětluje Christine Rollard.
Pavoučí hedvábí patří k nejodolnějším přírodním materiálům na světě. Pavoučí hedvábí by mělo být odolnější než ocel a houževnatější než Kevlar. Jeho vlastnosti dlouho inspirují vědce, zejména pro biomimetické aplikace v textilu a medicíně. „Biomimetika existuje dlouho a již léta se snažíme replikovat pavoučí hedvábí,“ připomíná specialistka.
V 19. století na Madagaskaru provedl jezuita Paul Camboué a jeho spolupracovník, technik M. Nogué, první pokusy o využití hedvábí z Nephila, velkých pavouků, jejichž pavučiny mohou dosahovat dvou metrů průměru a chytat malé ptáky nebo netopýry. „Nephila z Madagaskaru vyrábí krásné geometrické pavučiny. Chovali stovky jedinců, tahali vlákna z páteře pavouka, omotávala je kolem kolovrátu a vyráběli kusy látky,“ popisuje vědkyně. Experiment byl ale opuštěn. „Zastavili se, protože to nebylo dost rentabilní v porovnání s bource morušovým a bylo to mnohem obtížnější na chov,“ dodává.
Dnes nejvíce nadějné pokroky přicházejí z biotechnologie. „V současnosti jsou nejdále v produkci vláken Němci, kteří dokážou produkovat vlákna s vlastnostmi srovnatelnými s pavoučím hedvábím pomocí bakterií,“ uzavírá vědkyně a zmiňuje práci společnosti AMSilk.
