Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Trichonephila clavipes
Золотой шелковый паук-ткачиха Nephila clavipes) female.jpg
Женский, Ямайка
Золотистый шелковый паук-ткач Nephila clavipes) самец.jpg
Мале, Ямайка
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Подтип:Хелицерата
Класс:Арахнида
Заказ:Araneae
Инфразаказ:Araneomorphae
Семья:Araneidae
Род:Трихонефила
Разновидность:
Т. clavipes
Биномиальное имя
Trichonephila clavipes
Синонимы
  • Аранея клавепс
  • Aranea spinimobilis
  • Аранея лонгимана
  • Epeira clavipes
  • Пуховики Epeira
  • Нефила Уайлдери
  • Нефила Вистариана
  • Нефила конколор
  • Nephila thomensis
  • Нефила клавипес

Trichonephila clavipes (ранее известная как Nephila clavipes ), широко известная как золотой шелкопрядчик , золотой шелковый паук или банановый паук , - этовид пауков , плетущих круговые орбиты, который населяет леса и лесные районы от юга США до Аргентины . [3] Фактически, это единственный вид рода Trichonephila, обитающийв континентальной Северной и Южной Америке . T. clavipes известны золотистым цветом своего шелка, большими размерами самок и характерной красно-коричневой и желтой окраской.создавать большие асимметричные круглые сети, прикрепленные к деревьям и невысоким кустарникам в лесу, чтобы ловить летучую добычу малого и среднего размера, в основном насекомых. Они отличные вебы-строители, производство и использование семи различных видов шелка , [4] , и они подчинить свою добычу, вводя их с ядом, в отличие от родственных видов , которые иммобилизация своей добычи, обернув их в шелке первый. Они не известны своей агрессивностью по отношению к людям, кусаются только из соображений самозащиты при прикосновении, а их относительно безвредный яд имеет низкую токсичность , что не представляет особой опасности для здоровья здоровых взрослых людей. Из-за того, что T. clavipes часто встречается в лесах, путешественники могут встретить его.

Как и многие другие виды круглопрядчиков , T. clavipes демонстрирует половой диморфизм , при этом самки могут похвастаться как более крупными размерами, так и более сложной и заметной окраской. Самцы этого вида не страдают сексуальным каннибализмом или калечащими операциями на гениталиях в той же степени, что и самцы других родственных видов в подсемействе Nephilinae , что делает T. clavipes центром изучения брачного поведения пауков. Этот вид демонстрирует как моногинное, так и полигинное спаривание, с предпочтением полигинии в большинстве условий спаривания.

T. clavipes - хорошо изученный вид, имеющий высокую признанную ценность для людей из-за их полезности для исследования паучьего шелка . Анализ генома этого вида, первого из пауков-плетений, который был полностью аннотирован, выявил 28 уникальных генов белков, составляющих паучий шелк, известных как спидроины . Кроме того, шелк T. clavipes может помочь при операциях на нервной системе, что было продемонстрировано в прошлых экспериментальных исследованиях.

Описание [ править ]

Как и большинство ткачей кругов, этот вид демонстрирует заметный половой диморфизм как в размере, так и в цветовой гамме. Самки T. clavipes - одни из самых крупных пауков, не являющихся птицеедами, в Северной Америке, их длина в полностью развитом состоянии составляет от 24 до 40 мм. Не исключено, что это даже самый крупный вид кругопрядов, обитающий в США. Самки также имеют очень четкую окраску, что позволяет легко распознать этот вид. У них серебристо-белый головогрудь и более длинное оранжево-коричневое брюшко с двумя рядами небольших бело-желтых пятен. Брюшко меняет цвет по мере взросления паука. Их ноги состоят из темно-желтых и коричневых полос, а первая, вторая и четвертая пары ног также содержат черные щеткообразные пучки волос возле суставов.

Между тем самцы намного меньше, примерно от одной трети до четверти размера самок, и имеют длину около 6 мм, а также имеют более стройное телосложение. Их масса составляет примерно от 1/30 до 1/70 массы крупной самки. Между тем окраска самцов гораздо менее сложна и состоит из темно-коричневого тела и ног. На ногах самцов есть черная полоса около конца большеберцового сегмента, в той же области, где были бы черные пучки волос у самок.  

Женская вентральная сторона

T. clavipes напоминает своего сородича Trichonephila plumipes тем, что обе самки обладают скоплением жестких волос на ногах. Однако волоски T. plumipes расположены ближе друг к другу, чем у T. clavipes . [5]

Этимология научного названия [ править ]

Специфический эпитет clavipes происходит от латинского : clava , что может означать «дубинка» или «узловатый посох»; и pes , что означает «относящийся к ступне или относящийся к ней». [6] В целом название означает «косолапый». Линней , назвавший вид в 1767 году, вероятно, имел в виду заметные пучки волос на ногах самок, придававшие им вид клубков или узлов.

Структура популяции, видообразование и филогения [ править ]

Филогения [ править ]

По мнению некоторых ученых, Trichonephila clavipes принадлежит к семейству пауков Nephilidae, или пауков, плетущих золотые круги. [7] Однако другие исследователи покончили с семейством Nephilidae, вместо этого отнесли всех пауков, плетущих золотые сферы , к подсемейству Nephilinae , входящему в семейство Araneidae . После последних филогенетических исследований подсемейство Nephilinae теперь включает роды Nephila , к которым первоначально принадлежал T. clavipes , и Trichonephila , его текущее назначение. Из всех родов Nephilinae, Trichonephila является наиболее богатыми видами рода. [7]

Распределение и транспортировка [ править ]

T. clavipes чаще всего встречается на Антильских островах и в Центральной Америке от Мексики на севере до Панамы на юге. Реже встречается на юге до Аргентины, а на севере встречается в некоторых частях южных штатов континентальной части США. В зависимости от сезона он может варьироваться в более широком диапазоне; летом его можно найти на севере до нижнего востока Канады . За пределами 40 ° северной широты эти пауки редко переживают зиму.

T. clavipes также можно найти в пределах или вблизи колоний Metepeira incrassata , мексиканского колониального паука-кругопряда, который обычно образует большие группы, от нескольких сотен до тысяч отдельных пауков. [8]

Поскольку люди непреднамеренно перевозят пауков в качестве пассажиров в грузовых контейнерах, питомниках растений и т.п., T. clavipes обычно встречается очень неравномерно на больших территориях; Часто участки с высокой локальной плотностью встречаются вдали от других популяций. Случайный перенос этого вида людьми заметно увеличивается в конце августа - начале сентября, когда размножение пауков находится на пике.

Спаривание [ править ]

Поведение при поиске партнера [ править ]

У T. clavipes самцы переходят из паутины в паутину, пытаясь спариваться с самками-владельцами паутины. [9] Самцы рискуют умереть с каждым переходом в новую сеть, в основном из-за хищничества, и этот риск смертности увеличивается по мере продвижения сезона размножения, так что риск ниже на ранних стадиях сезона и выше всего на его поздних стадиях. В результате самцы более разборчивы в начале сезона, чем в конце.

Взаимодействие между мужчинами и женщинами [ править ]

Количество товарищей [ править ]

Самцы T. clavipes могут спариваться только один раз, моногинно, но также способны к полигинному спариванию. [9] У многих видов пауков, строящих паутину, в том числе из рода Nephila , самцы могут спариваться только один раз из-за такого поведения, как сексуальный каннибализм и калечащие операции на половых органах во время совокупления. Таким образом, эти пауки демонстрируют моногинную систему спаривания. Однако, что необычно, самцы T. clavipes редко сталкиваются с сексуальным каннибализмом или калечащими операциями на половых органах и, таким образом, способны к спариванию. Однако моногиния все еще может возникать у многих мужчин из-за таких факторов, как способность сталкиваться с женскими паутинами и способность успешно конкурировать с другими мужчинами. Другой, менее заметный фактор, способствующий моногинии, заключается в том, что, как и у многих видов пауков,Самцы T. clavipes производят ограниченное количество сперматозоидов в течение своей жизни. [10] Таким образом, иногда у мужчины будет достаточно спермы только для одного спаривания, что заставляет мужчину вкладывать деньги в моногинные отношения, а не искать новых партнеров.

Есть несколько факторов, которые влияют на общее количество самцов , но способность самцов T. clavipes к размножению позволяет самцам всех размеров иметь эквивалентный успех спаривания. Считается, что в результате у T. clavipes и других подобных видов наблюдается ослабленный отбор по размеру самцов . [9]

Ограничение мужской спермы [ править ]

У самцов T. clavipes есть ограниченное количество сперматозоидов, доступных им на протяжении всей жизни, и поэтому они могут оплодотворить не более нескольких самок, прежде чем они умрут. [10] Успех многократного спаривания зависит от первой самки, с которой они выберут для спаривания: когда самцы спариваются с девственными, только что перелинковавшими самками, они полностью истощают запас спермы, тогда как когда они спариваются со старшими, не девственными самками, они могут чтобы сохранить часть своей спермы для будущих спариваний. Кроме того, самцы могут продолжать брачное поведение, даже если у них нет сперматозоидов для передачи самке, хотя брачное поведение заметно менее интенсивно. [10] Эта неспособность самца оплодотворять других самок может объяснить, почему самцы T. clavipes спарившиеся с девственными самками часто остаются в сети самок и охраняют ее, а не покидают сеть в поисках будущих партнеров.

Успешное спаривание девственниц с девственницами [ править ]

Спаривание с девственными самками может рассматриваться как ситуация с высоким риском и высокой наградой для самцов этого вида. [9] В ситуациях, когда самцы T. clavipes ограничены моногинией в своей среде, спаривание с девственными самками дает наибольшую репродуктивную выгоду. Следовательно, мужчина израсходует все свои запасы спермы, спариваясь с девственницей; это позволяет мужчине максимизировать свой потенциальный репродуктивный успех с этой единственной самкой. Однако T. clavipesсамки действительно различаются по качеству спаривания, и девственные самки оказываются наиболее активными в период времени, когда риск смертности самок до того, как она откладывает оплодотворенные яйца, наиболее высок. Таким образом, спаривание один раз с девственной самкой и никогда не спаривается снова, хотя и предлагает более высокие потенциальные выгоды, также представляет большие риски и высокую вариабельность репродуктивного успеха. Фактически, спаривание с двумя или более девственными самками обычно так же успешно для самцов, как и моногинное спаривание с девственной самкой, и, учитывая, что риски, связанные с спариванием недевственных самок, ниже, вполне вероятно, что T. clavipes мужчины предпочитают многоженство моногинии. [9]

Охрана товарища [ править ]

Охрана спаривания самцами T. clavipes зависит от размера. [9] Поскольку более мелкие самцы менее успешны в физическом соревновании с другими самцами, они должны тратить гораздо больше времени на успешное спаривание с самкой в ​​ее сети. В результате для самца больше выгодно искать новую сеть, чем тратить еще больше времени на текущую паутину, охраняя самку, с которой он только что спарился. И наоборот, более крупные самцы имеют больше шансов получить доступ к самке в новой паутине и, таким образом, могут позволить себе тратить время на охрану партнера перед поиском нового партнера. Компромисс заключается в том, что усиление защиты партнера обычно приводит к более низкому количеству партнеров, поэтому самцы ощущают выгоду в более высоком количестве партнеров, а уровень защиты обычно снижается. [9]

Размер - лишь один из факторов, влияющих на охранное поведение самцов. Другие факторы, такие как выбор девственной самки и истощение сперматозоидов, также могут повысить вероятность охранного поведения, поскольку самец не может участвовать в дальнейших спариваниях и больше не испытывает компромисса между охраной и поиском партнера. [10]

Сети [ править ]

Тип сети [ править ]

Самки T. clavipes образуют большие асимметричные круглые (в форме шара) сети. Основная паутина зрелой самки может составлять 1-2 метра в диаметре, не считая основных волокон, которые закрепляют паутину между деревьями; такие анкерные нити могут иметь длину 2–3 метра. Желтый пигмент в шелке придает ему богатое золотое сияние при подходящем освещении.

Физиология [ править ]

Железы и токсины [ править ]

Шелковые железы [ править ]

У пауков, плетущих сферы, существует семь различных типов шелковых желез, каждый производит свой собственный тип шелка, и самки T. clavipes обладают всеми семью этими шелковыми железами. [4]Это железы: (i) большая ампуллатная, (ii) малая ампульная, (iii) грушевидная, (iv) ациниформная, (v) трубчатая, (vi) жгутиковидная и (vii) совокупность. Основной ампульный шелк демонстрирует высокую прочность на разрыв и поэтому используется в конструкциях, требующих устойчивости, таких как драглайны, мосты и радиусы перемычек. Незначительный ампульный шелк используется в качестве строительных лесов в процессе создания паутины, в то время как грушевидный шелк используется как цемент, связывающий волокна друг с другом и другими структурами. Ациниформный шелк также прочен, как шелк больших ампул, но также является гибким, что позволяет использовать его для обертывания добычи и изоляции яиц. Трубчатый шелк образует жесткую внешнюю оболочку яиц, а жгутиковые и совокупные шелки используются при отлове добычи из-за их растяжимости и липкости. Эти шелка различаются по определенному фиброину пауков, или "спидроин, белки, которые их составляют.[4]

Один поток анкерного шелка имеет предел прочности на разрыв 4 × 10 9 Н / м 2 , что превышает , что из стали с коэффициентом восемь (предела прочности стали 500x10 6 Н / м 2 ). Исследования, проведенные в Университете штата Айова, показали, что шелк T. clavipes , особенно в драглайнах, имеет исключительно высокую теплопроводность, превышающую теплопроводность большинства металлов. [11]

Укусы людей и животных [ править ]

Паук не агрессивен и кусается только при грубом обращении; яд относительно безвреден и редко вызывает больше, чем легкое покраснение и временную локализованную боль. [12]

Значение для людей [ править ]

Полезность в исследовании пауков [ править ]

T. clavipes был невероятно полезен при изучении спидроинов ; его спидроины были первыми, которые были охарактеризованы, а его геном был первым из пауков, плетущих сферы, которые были аннотированы и содержали информацию о 28 уникальных спидроинах. [4] Кроме того, T. clavipes был выбран из-за его сильно асимметричной паутины и удлиненной формы тела для эксперимента на МКС, чтобы проверить влияние невесомости на поведение, связанное с паутиной. [13]

Полезность в медицине [ править ]

Шелк T. clavipes недавно был исследован, чтобы оценить его полезность в улучшении регенерации нейронов млекопитающих хирургическим путем . Эксперименты in vitro показали, что шелковая нить может вести оторванный нейрон через тело к месту, от которого он был оторван. Шелк не вызывает реакции со стороны иммунной системы и, таким образом, избегает отторжения организмом хозяина. [14]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Кунтнер, М .; Rudolf, E .; Кардосо, П. (2016). " Нефила клавипес " . Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП . 2017 : e.T89292313A89292873.
  2. ^ "Детали таксона Trichonephila clavipes (Linnaeus, 1767)" . Мировой каталог пауков . Музей естественной истории Берна . Проверено 14 мая 2017 .
  3. ^ Weems, Jr., HV; Эдвардс-младший, Великобритания (январь 2020 г.). «Золотой шелковый паук, Trichonephila clavipes (Linnaeus) (Arachnida: Araneae: Tetragnathidae)» (PDF) . Отделение энтомологии и нематологии УФ / МФСА.
  4. ^ a b c d Babb, Paul L .; Lahens, Николас Ф .; Correa-Garhwal, Sandra M .; Николсон, Дэвид Н .; Ким, Ын Джи; Hogenesch, Джон Б.; Кунтнер, Матяж; Хиггинс, Линден; Hayashi, Cheryl Y .; Агнарссон, Инги; Войт, Бенджамин Ф. (июнь 2017 г.). «Геном Nephila clavipes подчеркивает разнообразие генов паучьего шелка и их сложную экспрессию» . Генетика природы . 49 (6): 895–903. DOI : 10.1038 / ng.3852 . ISSN 1546-1718 . 
  5. ^ Уайлдером, Берт Грин На Nephila Plumipes : или шелка паука Южной Каролины , 32 , стр . 3-8
  6. ↑ Jaeger, Эдмунд Кэрролл (1959). Справочник биологических названий и терминов . Спрингфилд, штат Иллинойс: Томас. ISBN 978-0-398-06179-1.
  7. ^ a b Турок, Ева; Чандек, Клемен; Краль ‐ Фишер, Симона; Кунтнер, Матяж (2020). «Биогеографическая история золотых ткачей: хронология мирового завоевания» . Журнал биогеографии . 47 (6): 1333–1344. DOI : 10.1111 / jbi.13838 . ISSN 1365-2699 . 
  8. ^ Ходж, Маргарет А .; Утц, Джордж У. (сентябрь 1996 г.). «Кормящие преимущества ассоциации смешанных видов между одиночными и колониальными пауками, плетущими сферы» . Oecologia . 107 (4): 578–587. DOI : 10.1007 / BF00333951 . ISSN 0029-8549 . 
  9. ^ a b c d e f g Rittschof, Clare C .; Hilber, Samantha A .; Тюдор, М. Скарлетт; Сент-Мэри, Колетт М. (01.01.2012). «Моделирование мужских репродуктивных стратегий и оптимальное количество партнеров в паучьей паутине» . Поведенческая экология . 23 (1): 1–10. DOI : 10.1093 / beheco / arr142 . ISSN 1045-2249 . 
  10. ^ a b c d Кристенсон, Терри (1989). "Истощение сперматозоидов у паука Nephila clavipes (Araneae, Araneidae)" . Журнал арахнологии . 17 (1): 115–118. ISSN 0161-8202 . 
  11. ^ Сяопэн Хуан, Гуоцин Лю, Синьвэй Ван. «Новые секреты паучьего шелка: исключительно высокая теплопроводность и ее аномальные изменения при растяжении» . Дополнительные материалы , март 2012 г. (онлайн)
  12. ^ Weems HVмладший и Эдвардс, GBмладший 2001 (2004 редакция). « Золотой шелковый паук », на сайте UF / IFAS Featured Creatures
  13. ^ Zschokke, Самуил; Земляк, Стефани; Кушинг, Паула Э. (февраль 2021 г.). «Пауки в космосе - поведение, связанное с шаровой паутиной в невесомости» . Наука о природе . 108 (1): 1-10. DOI : 10.1007 / s00114-020-01708-8 .
  14. ^ Allmeling, C .; Jokuszies, A .; Reimers, K .; Калл, С. и Фогт (2006). « Использование волокон паучьего шелка в качестве инновационного материала в биосовместимом искусственном нервном канале ». J. Cell. Мол. Med. 10 (3): pp 770-777.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Боррор, ди-джей (1960). Словарь корней слов и комбинирующих форм . Издательство Mayfield Publishing Company, 134 стр.
  • Кэмерон, HD (2005). «Этимологический словарь названий родов североамериканских пауков», глава 73, стр. 73 в Убик Д., Паквин П., Кушинг П.Е. и Рот В. (ред.) Пауки Северной Америки: руководство по идентификации . Американское арахнологическое общество, Кин (Нью-Гэмпшир).

Внешние ссылки [ править ]

  • Брачная пара
  • Фотографии T. clavipes (бесплатно для некоммерческого использования)
  • Гравитация отдает предпочтение самцам меньшего размера  : обзор научной статьи о том, почему самцы намного меньше самок