В темной-темной серной пещере где-то между Албанией и Грецией (странно, что не в Румынии) ученые нашли огромную паутину со 110 тысячами пауков. Пещера реально большая: вход в Греции, а глубокие части — в Албании. И удивительнее всего, что, во-первых, в ней живут пауки сразу двух видов — 69 тысяч Tegenaria domestica и 42 тысячи Prinerigone vagans. Во-вторых, это первый случай колониальной паутины в так называемой хемоавтотрофной серной пещере.

Закрытые и самодостаточные

Хемоавтотрофной называют пещеру, где установилась экосистема без солнечного света. Вместо фотосинтеза внутри хемосинтез — химическая энергия преобразуется в органику. Пещерные бактерии (их там около 30 видов, например Beggiatoa, Thiothrix) окисляют серу. То есть организмы берут электроны у сероводорода (H2S) и присоединяют к атмосферныму дикислороду (O2). Получаются плотные биопленки из микробов на влажных каменных поверхностях. Этими микробами питаются мелкие беспозвоночные — всякие личинки мошек. А личинок едят наши паучки, а еще жуки, ложноскорпионы, клещи и многоножки. В общем, мы б в эту пещеру не пошли :-) 

По ней течет теплый ручеек — 26 градусов, вода которого насыщена сероводородом: концентрация H2S до 65 мг/л. Ручеек тоже обеспечивает жизнь в пещере — и запах тухлых яиц в придачу. А еще токсичную среду и гипоксию, к которым милые обитатели каким-то образом приспособились. Хотя концентрация сероводорода в атмосфере пещеры может достигать 14 ppm. Это выше допустимого предела воздействия в 10 ppm, раздражает глаза, горло и дыхательную систему, приводит к головным болям, тошноте и другим проблемам со здоровьем.

Водная фауна ручья, кстати, тоже очень богата и включает олигохет, брюхоногих моллюсков, личинок хирономид и взрослых жесткокрылых, а также немного рыб.

Крупную колонию пауков в пещере обнаружили на левом берегу, в постоянно темной зоне, примерно в 50 метрах от входа. В этой части проход узкий, а потолок — низкий. Как в подвале, где любят обитать восьминогие друзья человека. Похоже, пауки ушли на полную самоизоляцию задолго до пандемии.

Кооперация двух видов пауков

Поселение ученые нашли еще в 2022 году, но потребовалось время, чтоб подготовить научные статьи и исследования.

Tegenaria domestica — это обычный домашний паучок, ночной охотник-одиночка, который строит паутинку под камнями, в уголках подвала или ванной и откликается на Гошу. А тут паутинок тысячи, сплетённых в многослойную сеть!

Prinerigone vagans, которые в обычных условиях стали бы ужином Tegenaria domestica, в пещере спокойно с ними сосуществуют. Учёные предполагают, что в темноте этих Prinerigone vagans или не замечают, или не признают за чужаков. Но точную причину никто не знает.

Факт в том, что здесь во мраке два вида пауков живут колонией, чего ранее среди пещерных видов не наблюдали. Парасоциальное, или колониальное, поведение проявляется в том, что они строят паутину вместе используя общую пространственную структуру. Раньше такое замечали только у тропических и субтропических видов. Единственный подобный случай — ограниченная кооперация паука Goeldia в бразильской пещере. Речь про промежуточную форму субсоциального поведения — между одиночным и общественным образом жизни, — когда группы пауков совместно живут и работают, но не достигают такого уровня организации, как у настоящих социальных насекомых. Пауки могут строить ловушки, охотиться и защищать потомство совместно, что помогает им добывать пищу и выживать. Но до организации и взаимодействия уровня пчелиного роя или муравейника им, конечно, далеко.

В целом пауки — индивидуалисты, которые не прочь сожрать и себе подобного. Стайкой они обитали в «Гарри Поттере», но в реальности это скорее исключение. Среди 22 видов пауков частично социальное поведение замечено лишь у восьми. И среди них ни одного пещерного. А тут внезапно два вида в формате большой дружной семьи в 110 тысяч особей.

Сеть, но не Wi-Fi

Крупная колониальная сеть — соединенное множество воронкообразных сетей, каждая из которых стратегически расположена в месте с обильными ресурсами. Заселение пещеры видом Тegenaria domestica учёные объясняют обилием пищи — плотным роем хирономид (это подвид комара).

Паутина такая плотная, что напоминает советский ковер на стене, а её площадь — 106 м². Света в пещере нет совсем, но паукам нормально в полной темноте, раз они так расплодились.

Мутанты здесь?

Ещё один удивительный факт — популяции пауков серной пещеры генетически отличаются от других. На них повлияла среда: давно изолировались в пещере и успели эволюционировать. Если вас не зовут Питер Паркер, туда лучше не соваться.

Морфологическую характеристику пауков дополнили ДНК-штрихкодированием. ДНК выделяли из головогруди или ног особей, собранных в абсолютном этаноле и хранившихся при температуре 4 °C. 

Домашние дружочки Tegenaria domestica из пещеры также откладывают меньше яиц — сказывается отсутствие хищников и высокая трудозатратность процесса из-за темноты и малокислой среды. Зря говорят, что темнота — друг молодёжи. 

В норме самки Tegenaria domestica откладывают от шести до восьми коконов с интервалом в 20–25 дней, первый кокон содержит до 100 яиц, за ним следуют более мелкие. Но здесь учёные сделали вывод, что кладки меньше обычных — хотя в исследовании указано, что точное количество кладок посчитать невозможно, ибо они укрыты в многослойном гнезде, а сие удивительное творение природы разрушать ради изучения фанатики-арахнологи, конечно же, не стали.

Образцы пауков собрали вручную из крупных и мелких паутин по всей пещере и законсервировали в 70%-ном спирте, чтоб передать в музеи, в том числе в зоологическую коллекцию кафедры естественных наук Венгерского университета Трансильвании (Sapientia), Румыния. Мы знали!

Образцы беспозвоночных и микробных биопленок, покрывающих воду в пещерном ручье, тоже собрали вручную и заморозили при температуре −80 °C — для анализа. Морфологию паучьих особей изучали «с особым акцентом на гениталиях самцов и самок» с помощью микроскопа ZEISS Stemi 2000-C и стереомикроскопа Nikon SMZ1270.

В общем, если устали писать код, — вспомните, что где-то учёные блуждают по тёмной пещере, воняющей тухлыми яйцами и наполненной клещами, комарами и многоножками, снимают и складывают в банки пауков и их яйца, изучают эпигины и педипальпы, а потом пишут об этом длинные научные статьи. Вот у кого действительно токсичные условия труда :-)