Kosilo v mreži

Dragotin Kette:

Muha se je ujela v pajčevino.

»Ah, ah,« tako je vzdihovala, ko se ni mogla nikakor več rešiti, »da nisem videla teh nitk, te mreže. Ah, zakaj ne predejo pajki debelejših mrež; potem bi se gotovo ne ujela.«

»Tudi jaz mislim, da bi se ne,« je dejal nato pajek zaničljivo in zagrabil ubogo muho, »toda mi pajki nismo tako neumni. Kdor hoče koga zapeljati in ujeti, mora nastavljati tanke, malovidne mreže, le zapomni si, muha. Tebi že povem, ker te bom takoj zadavil.« Rečeno, storjeno.

Ali veste, kdo posnema pajka?

...

V današnji oddaji znanstvene redakcije Radia Študent bomo spoznali požrešne in zvite plenilce, ki jih najdemo povsod po svetu, razen na Antarktiki. O pajkih smo se pogovarjali z doktorico Simono Kralj Fišer in doktorjem Matjažem Gregoričem - članoma raziskovalne skupine pod okriljem Biološkega inštituta Jovana Hadžija Znanstvenoraziskovalnega centra Slovenske akademije znanosti in umetnosti, ki pod vodstvom doktorja Matjaža Kuntnerja raziskujeta pajke.

V oddaji bomo govorili o pajkih in njihovih nenavadnih vedênjih, od gradnje mrež do razmnoževanja in izgube genitalij. Prav tako pa tudi o pogojih in poteku znanstvenoraziskovalnega dela.

Pajki z raki, stonogami in žuželkami sodijo med členonožce. Imajo štiri pare nog, uvrščamo pa jih v razred pajkovci. Poleg osmih nog imajo v prednjem členu, poimenovanem glavoprsje, ki združuje glavo in osrednji del trupa, pipalke za izločanje strupa in pedipalpe. Pedipalpi imajo vlogo čutilnega organa, pri samcih pa drugotno služijo tudi kot spolni organ. Telo pajkov je sestavljeno iz dveh delov, že omenjenega glavoprsja in zadka.

Matjaža Gregoriča smo vprašali, koliko vrst pajkov poznamo v Sloveniji in svetu ter koliko vrst pajkov je predvidoma še neodkritih:

Matjaž Gregorič: Na svetu je opisanih dobrih ...

Obstaja kar 45 tisoč odkritih vrst pajkov. Tudi slovenski raziskovalci in raziskovalke so opisali nekaj nedavno odkritih vrst, med njimi tudi Darwinovega drevesnega pajka z Madagaskarja, ki preko rek in potokov gradi ogromne mreže. Zanimalo nas je, kako na terenu potekata odkrivanje in opisovanje novih vrst.

Matjaž Gregorič: Odkrivanje vrst nevretenčarjev je ...

Vrste, ki so odkrite in opisane v muzejskem materialu, so lahko še vedno živeče ali pa že izumrle. Postopki opisa vrst se razlikujejo od primera do primera.

Sledi glasbeni premor, med katerim predlagamo, da v svojem stanovanju poiščete pajka in ga začnete gledati. Postalo bo zanimivo, ko vam v nadaljevanju povemo še več o njegovi ekologiji in vedênju.

Spremljate oddajo Frequenza della Scienza na frekvenci 89,3 MHz. V današnji oddaji Znanstvene redakcije Radia Študent predstavljamo pajke. Po tem, ko smo v začetku podrobno predstavili telesno zgradbo pajkov in proces opisa novih vrst, lahko začnemo spoznavati funkcijo pajkov v ekosistemu.

Pajki v ekosistemu delujejo kot plenilci in s svojim plenilskim načinom življenja učinkujejo kot nekakšna biokontrola. So namreč najpomembnejši kopenski plenilci in polovijo več žuželk kot ptice in drugi členonožci. Brez njih bi lahko druge nevretenčarske vrste postale preštevilčne.

Večina vrst lovi plen v skrbno in natančno spletene mreže različnih oblik. Obstajajo pa tudi vrste, ki ne gradijo mrež in lovijo na drugačne načine. Nekateri aktivno lovijo plen, ga zalezujejo, drugi pa gradijo pasti in čakajo v zasedi, da pride plen do njih.

Raznolikost med pajki se kaže tudi v načinu prehranjevanja. Za nekatere redke vrste bi lahko celo rekli, da jim tekne tudi vegetarijanska hrana, saj se prehranjujejo s pelodnimi zrni rastlin. O izjemah, ki potrjujejo pravilo, spregovori Matjaž:

Matjaž Gregorič: Obstaja res malo vrst ...

Kljub temu pa se velika večina pajkov prehranjuje z drugimi členonožci, nekateri pa so tudi kanibali. Vrste se med seboj razlikujejo tudi v tem, kako hitro svoj plen pojedo. Zanimivo je, da so v naravi opazili tudi kasnejše hranjene s plenom in druge razlike, povezane s količino ujetega plena:

Simona Kralj Fišer in Matjaž Gregorič: Tudi jaz včasih vidim ...

Ni nujno, da vsi pajki gradijo pajčevine, vseeno pa vsi izločajo svilo. Tako lahko posamezna vrsta izloča kar sedem različnih tipov svile, ki jih uporabljajo za gradnjo mreže, lovljenje plena, zaščito oplojenih jajčec kot tudi za svoje domovanje. Svilo izločajo iz svilnih žlez, ki so nameščene v zadku ali abdomnu. Iz telesa pa jo izločijo preko predilnih bradavic.

Raziskovalna skupina z Biološkega inštituta Jovana Hadžija je Darwinovega drevesnega pajka za vrsto preučevanja izbrala ravno zaradi zanimivih pajčevin. Več o njih nam je povedal Matjaž Gregorič:

Matjaž Gregorič: Ja, izbira Darwinovega drevesnega pajka ...

Darwinov drevesni pajek je med drevesnimi pajki precej unikaten, saj na Madagaskarju gradi ogromne mreže čez jezera, reke in potoke. Njegova mreža se lahko razteza v razdalji 25 metrov, lovilni kolesasti del pa v premeru meri tudi do dva metra.

Poleg velikosti mreže je izjemna tudi sestava niti, saj velja za najbolj odporen poznan biološki material. Njihova žilavost lahko presega 500 Joulov na kubični meter, kar je desetkrat trdnejše od jekla. Žilavost je lastnost materiala, ki je definirana s količino energije, ki jo snov lahko prenese, preden se prelomi. Zanimalo nas je, če lahko takšna mreža ujame tudi kakšnega vretenčarja in ali bi ga pajek lahko pojedel.

Matjaž Gregorič: Ja, to je bila ena od hipotez ...

Vretenčarji, kot so majhne ptice in netopirji, torej niso zanimivi tudi za pajke z največjimi mrežami. Oziroma tega zanimanja še niso opazili. Za pajke, ki pletejo mreže, je značilno, da plen, ko se ujame, s strupom zaustavijo. Pomembno pa je poudariti, da pajki za ljudi niso strupeni. Preko pipalk, nameščenih na glavoprsju, izločajo strup, s katerim onemogočijo svoje žrtve, ki pa večinoma sodijo v druge skupine členonožcev. Kateri pajki so najbolj strupeni, nam je povedal Matjaž Gregorič:

Matjaž Gregorič: Mogoče najbolj strupen ...

Strah pred pajki je torej odveč, saj so kljub plenilski slavi za človeško življenje neškodljivi. Kot zanimivost pa naj še povemo, da imajo na Biološkem inštitutu Jovana Hadžija kmalu namen preučevati tudi vedênje mediteranskih črnih vdov. Tako bo Slovenija morda dobila svojo populacijo mediteranske črne vdove. Seveda v laboratoriju.

Če imate arahnofobijo oziroma strah pred pajki, ste zdaj že pošteno prestrašeni. Čas je za glasbeni premor, za oddih, potem pa na 89,3 MHz nadaljujemo s tem, kako vedenjske poskuse na pajkih izvajajo v naravi in laboratoriju.

Dobrodošli nazaj na frekvenci 89,3 MHz. V današnji Frequenzi della Scienzi predstavljamo pajke in delo raziskovalne skupine Biološkega inštituta Jovana Hadžija z ZRC SAZU. V začetku smo predstavili telesno zgradbo pajkov in njihov pomen za ekosistem. V nadaljevanju vam bomo podrobnejše predstavili raziskovanje vedênja  pajkov v laboratoriju in v divjini.

Ko raziskovalke in raziskovalci izvajajo vedenjske preizkuse z živalmi, morajo biti pozorni, da izberejo pravilne načine merjenja in opazovanja vedênja, s katerimi lahko odgovorijo na dotična raziskovalna vprašanja. Vedênjske biologinje in biologi to opisujejo s terminom veljavnost.

Poleg tega morajo biti po opravljenih raziskavah pozorni, ali lahko glede na rezultate meritev sklepajo, kako se živali vedejo v naravi in zakaj ta vedênja  izražajo, kar raziskovalke in raziskovalci združujejo pod pojmoma eksperimentalne in ekološke veljavnosti. Vedênje živali lahko preučujemo tako v divjini kot v laboratoriju. Več nam pove doktorica Simona Kralj Fišer:

Simona Kralj Fišer: Ubistvu lahko raziskuješ vedénje ...

Na kaj se bomo osredotočili pri preučevanju in kako bomo izvedli meritve, je odvisno od raziskovalnega vprašanja. Ko želijo etologinje in etologi vedênje razumeti v širšem ekološkem pomenu, je bolje spremljati živali na terenu in njihovo vedênje  meriti v naravnem okolju.

Opazovanje živali v divjini doprinese visoko ekološko veljavnost. Če želijo izolirati različna vedênja in dejavnike, ki vplivajo na njih, pa morajo raziskovalci in raziskovalke izvesti preizkuse v laboratorijih. Ti namreč omogočijo veliko več nadzora nad zunanjimi dejavniki. Simona Kralj Fišer nam je na kratko opisala raziskave pajkov mrežarjev v divjini in laboratoriju:

Simona Kralj Fišer: Pri pajkih imamo to srečo ...

V laboratoriju lahko torej pri raziskovanju vedênja  nadzorujemo določene dejavnike in tako omejimo vplive nanj. Medtem pa opazovanje živali v naravi omogoča bolj celostno opazovanje vedênja  in raziskovanje vprašanj, ki se dotikajo vedênja  v divjini. Kako še izgleda raziskovanje v divjini na Madagaskarju in koliko časa traja, nam je povedal doktor Matjaž Gregorič:

Matjaž Gregorič: Čist odvisno od vprašanja ...

Kljub temu da lahko raziskovalke in raziskovalci vedênje  opazujejo tako v divjini kot v laboratoriju, pa se marsikdaj raziskovalno delo zaplete zaradi naključnih dogodkov in nepričakovanih tehničnih težav. Nekaj primerov nam naštejeta Simona Kralj Fišer in Matjaž Gregorič:

Simona Kralj Fišer in Matjaž Gregorič: Ja, žal je na terenu dostkrat odvisno ...

Raziskovalna skupina z Biološkega inštituta Jovana Hadžija je letos spomladi v Scientific Reports objavila raziskavo o odkritju oralnega spolnega kontakta pri Darwinovem drevesnem pajku. Pri opazovanju spolnega kontakta so zasledili, da samec pri kopulaciji na samičine genitalije izloča tudi slino. O raziskavi smo poročali v vsakodnevnih jutranjih znanstvenih britoffih. Raziskovalca sta nam povedala nekaj o ozadju tovrstnih raziskav in o tem, kako so opazili za pajke nepričakovano spolno vedênje, oralni spolni kontakt, ter ga natančneje preučili:

Matjaž Gregorič in Simona Kralj Fišer: Vedénje je vedno fajn snemat ...

Današnja oddaja Frequenza della Scienza je namenjena pajkom, prikupnim, za človeka nestrupenim členonožcem z osmimi nogami. V začetku oddaje smo pojasnili, da je Darwinov drevesni pajek zanimiv zaradi ogromnih mrež pa tudi zaradi spolnega dimorfizma in izražanja različnih spolnih vedenj. Kot poudarita Matjaž Gregorič in Simona Kralj Fišer, je zato pomembno preučevati pajke tudi zaradi razumevanja evolucije:

Matjaž Gregorič in Simona Kralj Fišer: Tu je treba mogoče pripomnit ...

Pajki izražajo torej raznolika vedenja, na Biološkem inštitutu Jovana Hadžija se posvečajo predvsem gradnji mrež pa tudi spolnim vedênjem. Pajki so spolno dimorfni, kar pomeni, da med samicami in samci obstajajo značilne telesne razlike.

Pojav spolnega dimorfizma je begal že Charlesa Darwina, ki je v svoji knjigi O nastanku vrst pojasnil, da si vsa živa bitja delimo skupnega prednika. Gonilna sila razvoja in obstoja vrst je naravni izbor, proces izbiranja lastnosti organizmov, ki povečujejo preživetje.

Naravna selekcija vodi v preživetje osebkov bolje prilagojenih na določeno okolje in torej ne nujno najmočnejših pripadnikov vrste. Kljub temu pa je že Darwin opazil, da imajo nekatere živali, predvsem samci, izrazito izražene določene telesne značilnosti. Nekatere jih naredijo celo bolj opazne za plenilce, kot na primer košat, živobarven pavji rep, s katerim pavi očarajo samice. Če te plenilec lažje opazi, obstaja manjša verjetnost, da boš preživel. Kakšna bi torej lahko bila funkcija teh nenavadnih telesnih značilnosti?

Pojasnimo jih lahko s spolno selekcijo. Spolna selekcija je proces, pri katerem pride do favoriziranja lastnosti, ki povečajo reproduktiven uspeh. Celo do te mere, da lahko zmanjšajo osebkovo stopnjo preživetja. Tako poznamo živali, kjer se samci med seboj bojujejo za samice, ter samce z nenavadnimi telesnimi znaki in vedênji, s katerimi želijo osvojiti samice.

Primer spolne selekcije za nenavadne telesne znake in vedênja je pavji pajek z živobarvnim zadkom. Ta ob osvajanju samice izvede paritveni ples, s katerim skuša prepričati samico, da je on tisti pravi. Samice pavjega pajka se namreč pogosteje parijo s tistimi samci, ki imajo bolj pisane zadke in ki izvajajo edinstvene paritvene plese. To prinaša večjo verjetnost, da bodo tudi njeni potomci izvajali edinstvene plese in imeli barvite zadke, kar jim bo omogočilo, da bodo lažje osvojili samico.

Pri pajkih se spolni dimorfizem kaže v telesni velikosti, samice so namreč pogostokrat večje od samcev. Slovenske raziskovalke in raziskovalci so preučevali spolno vedênje nekaterih vrst pajkov, pri katerih so pri spolnih organih samic opazili ostanke pedipalpov oziroma spolnih organov samcev. Več o teh raziskavah nam je povedala Simona Kralj Fišer:

Simona Kralj Fišer: V bistvu naš predstojnik Kuntner ...

Ko si samec zagotovi razmnoževalni uspeh, pa mu izguba pedipalpov kljub temu, da se ne more več razmnoževati, koristi. V nadaljnjih raziskavah so tako preučili, kako amputacija genitalij spremeni vedênje samcev:

Simona Kralj Fišer: Te samčevi pedipalpi ...

Parjenje pri pajkih poteka tako, da samci s pomočjo pedipalpov prenesejo spermo do spolnega organa samice, imenovanega epigina. Spolni organi so pri večini pajkov vrstno specifični in so tako pogosto najboljši način za njihovo identifikacijo. Spolno vedênje namreč deluje po principu ključ-ključavnica, kar naj bi preprečevalo medvrstno parjenje. Vendar se je izkazalo, da bolj kot morfološke razlike medvrstno parjenje onemogoča vedênje pajkov. V primerih, ko so se samci ene vrste želeli pariti s samico druge, so zaradi neodzivnosti pajkovke naleteli na neuspeh.

Primer so znanstvenice in znanstveniki raziskovali na dveh različnih vrstah pajkov, ki imata morfološko identične genitalije. Ko je bila samica ene vrste uspavana z ogljikovim dioksidom, je lahko prišlo do kopulacije s strani pajka samca druge vrste. Samica je izlegla jajca, iz katerih so se razvili hibridni, neplodni potomci. Poleg vedênjskih razlik in neplodnosti potomcev pa predstavljajo reproduktivno bariero tudi različni habitati pajkov in razlike v sezoni parjenja.

Simona Kralj Fišer in Matjaž Gregorič sta nam zaupala tudi, da bodo v reviji Scientific Reports kmalu objavili nov znanstveni članek o odkritju medvrstnega parjenja pri pajkih. Raziskavo je izvedla Shakira Guani Quiñones Lebron, doktorska študentka na Biološkem inštitutu Jovana Hadžija. Prisluhnimo, kaj je odkrila o posledicah medvrstnega parjenja:

Simona Kralj Fiper in Matjaž Gregorič: Ki je v bistvu odkrila ...

Do sedaj smo vam skušali približati čudovit svet pajkov in ob tem predstaviti nekaj zanimivih raziskav pajkov, ki jih preučujejo v Sloveniji. Morda se že celo uro sprašujete, zakaj vam predstavljamo pajke. Čemu oddaja o pajkih in zakaj sploh raziskovati pajke? Za konec smo tako Simono Kralj Fišer in Matjaža Gregoriča povprašali tudi o uporabnosti tovrstnih raziskav:

Simona Kralj Fišer in Matjaž Gregorič: To je zelo težko vprašanje ...

Raziskovanje v znanosti vedno vodi v odkrivanje novega, ampak ne nujno tržno uporabnega znanja. Osnovno gonilo vsakega raziskovanja v znanosti ne bi smela biti vedno proizvodnja in izum novega produkta. Tudi na videz neuporabne raziskave se lahko namreč v prihodnosti izkažejo kot uporabne. Temelj znanosti je radovednost, ki vodi do podrobnejšega razumevanje sveta okoli nas, kar sta nam povedala tudi Simona Kralj Fišer in Matjaž Gregorič:

Matjaž Gregorič in Simona Kralj Fišer: Ja, globalno se zdi ...

Na svetu je opisanih kar 45 tisoč vrst pajkov in napovedi pravijo, da jih v naravi obstaja vsaj še dva do trikrat toliko. Pajki so nevretenčarji, slednji pa predstavljajo po nekaterih ocenah okoli 97 odstotkov vseh živalskih vrst na svetu. Morda bi se morali vprašati, kako to, da jih ne razlikujemo bolj podrobno in množično.

Pajki so zviti plenilci, a za človeka v veliki večini niso nevarni. Nobene potrebe ni, da bi jih pobijali, saj bdijo nad muhami in ostalimi žuželkami, ki bi drugače zapolnile naše okolje. Po slovenski tradiciji lahko podobo pajka pritrdite na svojo zunanjo steno hiše. Tiste žive pa pustite na svoji pajčevini še naprej, saj lovijo mrčes in prinašajo srečo.

Pajčevino so spletli Sebastjan, Urša in Zarja.

Urednikovala je Teja.

Brala sta Pia in Rasto.

Tehniciral je JureG.