Pająki topiki nie posiadają skrzeli, ale z powodzeniem znajdują niszę pod wodą, obierając sobie to środowisko za dom. Naukowcy nigdy nie wiedzieli jednak, jak długo pająki mogą pozostawać zanurzone przed ponownym uzupełnieniem zapasów powietrza w dzwonie nurkowym. Niemiecko-australijski zespół rzucił jednak nowe światło na to, jak pająki Argyroneta aquatica wypuszczają się nad powierzchnię, aby pobrać tak potrzebny tlen. W artykule opublikowanym w czasopiśmie Experimental Biology, naukowcy z Niemiec i Australii opisali pomiar stężenia tlenu w bańce i odkryli, że dzwon nurkowy działa jak skrzele, zasysając tlen z wody. A zatem wystarczy, że pająk wybierze się na krótką wycieczkę do powierzchni raz dziennie, aby pobrać tlen.

"To ikoniczny organizm - stwierdza profesor Roger Seymour z Uniwersytetu w Adelajdzie, Australia - czytałem o tym pająku, kiedy byłem chłopcem, w literaturze popularnej poświęconej stawom."

Profesor Seymour, we współpracy z dr Stefanem Hetzem z Uniwersytetu Humboldta w Berlinie, Niemcy, zbadał pająka, który rozsnuwa jedwabną sieć na roślinności na powierzchni i wypełnia ją powietrzem, które przenosi w dół na odwłoku. Pająki topiki zawsze żyją pod wodą i nawet jajeczka składają w dzwonach nurkowych.

Mając już pewne doświadczenie w wykorzystywaniu optody, urządzenia do pomiaru tlenu, w celu ustalenia jak owady wodne pobierają tlen z wody przez rzadkie pęcherzyki powietrza rozciągnięte wzdłuż odwłoka, profesor Seymour chciał sprawdzić optodę na innych małych pęcherzykach.

"Na myśl przyszedł słynny pająk wodny" - wyjaśnia profesor Seymour. Dr Hetz zaprosił swojego australijskiego kolegę do pracy w laboratorium im. Humboldta, aby ustalić, jak te wyjątkowe pająki wykorzystują swoje dzwony nurkowe.

Tandem otrzymał pozwolenie na zebranie pająków topików na rzece Eider w niemieckim kraju związkowym Szlezwik-Holsztyn. Należy zauważyć jednak, że pająki topiki stają się coraz rzadsze w Europie.

"Moja dewiza to wykonać pewne pomiary i wpaść w zdumienie, bowiem obserwacja przyrody przynosi znacznie więcej niż można sobie wyobrazić" - mówi profesor Seymour, dodając że naukowcy odtworzyli warunki w laboratorium, budując ciepły staw ze stojącą wodą z wodorostami w ciepły letni dzień. Celem było odkrycie, jak pająki radzą sobie z przetrwaniem w najtrudniejszych warunkach.

Naukowcy wetknęli wyczuwającą tlen optodę do świeżo wytworzonego przez pająka pęcherzyka powietrza, aby sprawdzić reakcję. Według naukowców pająk zachował spokój, pozwalając zmierzyć stężenie tlenu.

"Wówczas uświadomiłem sobie, że możemy wykorzystać pęcherzyk jako respirometr", aby ustalić objętość tlenu zużywaną przez pająka - podkreśla profesor Seymour.

Po zmierzeniu objętości tlenu w pęcherzyku i w otaczającej wodzie, naukowcy obliczyli objętość tlenu wpływającą do pęcherzyka i zmierzyli tempo zużycia tlenu przez pająka. Odkryli, że dzwon nurkowy może czerpać tlen z większości wody stojącej niezależnie od tego, jak ciepły jest dzień. Naukowcy stwierdzili również, że tempo metabolizmu pająka było wolne, co jest zgodne z niskim tempem metabolizmu innych pająków oczekujących na właściwy moment pojawienia się ofiary.

Odkryli jednak, że z powodu ponownego rozpraszania się azotu w wodzie, pęcherzyk kurczy się, co zmusza na pająka do podpłynięcia do powierzchni i uzupełnienia dzwonu nurkowego. Po zmierzeniu tempa wypływania azotu z pęcherzyka, tandem naukowców odkrył, że pająki mogą pozostawać pod powierzchnią przez ponad 24 godziny.

"Wcześniejsze prace sugerowały, że muszą często podpływać do powierzchni tj. co 20-40 minut w ciągu dnia - mówi profesor Seymour - korzystnym dla pająków jest pozostawanie nieruchomo przez tak długi czas bez konieczności podpływania do powierzchni, aby uzupełniać pęcherzyk, nie tylko po to by chronić się przed drapieżnikiem, ale również, by nie zaalarmować potencjalnej ofiary, która się zbliżyła."

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Seymour, R.S. & Hetz, S.K. (2011) 'The diving bell and the spider: the physical gill of Argyroneta aquatica'. Journal of Experimental Biology, 214: 2175-2181. DOI: 10.1242/%u200Bjeb.056093.