Для брата пауку ферментов не жалко

Пауки в банке не всегда ведут себя как пауки в банке. Иными словами, не всегда стремятся сожрать друг друга, а иногда кооперируются для совместной добычи пищи. Правда, как выяснили немецкие ученые из Германии и Дании, к эффективной кооперации способны только родственники.

Совместная деятельность всегда несет плюсы и минусы для каждой отдельной особи. Плюсы в том, что успех коллективных действий обычно превышает успех одиночных усилий, а минусы в том, что добыча делится поровну, так что доля участника часто не зависит от его усилий. Этот конфликт возникает в любом сообществе, будь оно человеческое или животное.

Паучьи нравы

Большинство пауков по образу жизни одиночки, но есть и социальные виды. Stegodyphus tentoriicola — промежуточный вид, у этих пауков в природе встречаются случаи совместной охоты на крупную добычу. Поэтому ученые рассматривают его как переходный от одиночного к социальному.

Stegodyphus tentoriicola распространены в Южной Африке. У них своеобразная семейная жизнь. После вылупления детенышей мать кормит свое потомство, отрыгивая пищу, но в конце концов подросшие дети ее съедают. Такой каннибализм, ужасный с точки зрения человеческой морали, вероятно, оправдан с точки зрения полезности для вида. Братья и сестры после поедания родительницы держатся вместе и в природе были замечены в совместном строительстве паутины и совместной охоте.

Именно с такими молодыми пауками Stegodyphus tentoriicola и работали зоолог Зоологического института и Музея Гамбургского университета (Zoological Institute and Museum, University of Hamburg) Ютта Шнайдер (Jutta Schneider) и ее студенты.

Коммуналки для родственников и знакомых

Паучьих самок ученые отловили вместе с потомством, поместили в лабораторию, а после того, как дети, как им положено, расправились с матерью, молодых пауков распределили по группам. 22 группы включали трех пауков, 21 группа — шесть, причем в половине случаев группы состояли из братьев-сестер, а в половине случаев их формировали из неродственников. Ученые собирались выяснить, что будет важнее для кооперации — родственные связи или просто «личное знакомство».

Перед экспериментом всех участников взвесили на точных весах. А затем группами по трое и шестеро поместили их в чашки Петри. 13 пауков получили не «коммунальные», а отдельные чашки Петри.

Пауки в лабораторной посуде освоились и начали плести паутину. С этого момента ученые начали эксперимент. Они бросили паукам муху, предварительно усыпленную углекислым газом. И в каждой чашке стали следить за поведением членистоногих: сколько пауков и как часто подходили к добыче. После каждой серии эксперимента взвешивали и пауков, и муху, чтобы оценить, сколько мушиной биомассы было утилизировано в группах и сколько досталось каждому участнику.

Казалось бы, за что здесь конкурировать. Ведь муху уже не нужно убивать: подходи и ешь. Но коллективное питание осложнялось особенностями паучьего пищеварения. У пауков, как известно, наружное пищеварение. Они впрыскивают в добычу свой пищеварительный сок с ферментами, выжидают, пока ферменты подействуют, а потом высасывают жидкую пищу. При коллективном питании твои кровные пищеварительные ферменты могут использовать соседи. Но с другой стороны, и ты можешь так устроиться, чтобы, не затрачивая собственные ресурсы, пользоваться плодами чужого труда.

Вероятность этого возрастает с увеличением числа членов в группе. Видимо, поэтому в группах из трех и из шести пауков картина различалась.

Брат ближе, чем друг

В малых группах ученые не заметили отличий между родственными и неродственными группами по эффективности утилизации мухи и по доле, которая доставалась каждому участнику. А в больших группах родственники совместными усилиями поедали муху быстрее. Среди родственников в питании участвовало больше членов группы, что сказалось на окончательном взвешивании после восьми недель эксперимента. Родственники набрали вес больше, да и привес у всех оказался более-менее одинаковым, а в неродственных группах одни имели явное преимущество перед другими.

Очевидно, говорят ученые, родственники в группах охотнее делились с другими своими ферментами, так как обладали сходными генами. А неродственники сильнее стремились сохранить свои ферменты.

Получается, что родственность изменяет баланс затраты и выгоды в совместной деятельности в пользу выгоды. То есть снижает конкуренцию и повышает кооперацию. Она уменьшает явление под названием «трагедия общин», которое возникает всегда, когда есть противоречие между личными и общественными интересами.

Эксперимент с частично социальными пауками, по мнению авторов, доказывает роль родственных отношений в возникновении социальности. То есть социальность эволюционно могла возникнуть именно через родственные связи.

О пользе семейственности в сообществах пауков можно прочитать в статье в журнале BMC Evolutionary Biology.