Предки пауков, обитавшие на практически безжизненных материках девонского периода, были неспособны плести паутину. Зато они отлично «ткали» липкие шелковые лоскутки, подходящие для привлечения партнера или закутывания яиц. Когда же произошел переход от примитивных обрывков к совершенной паутине, до сих пор остается для ученых загадкой.
В любом виде искусства требуются долгие годы развития и совершенствования техники и инструментов, прежде чем начинают получаться настоящие шедевры. При этом первые шаги, будь то одноцветные наскальные рисунки или грубо обтесанные статуэтки, значимы ничуть не меньше, чем фрески Микеланджело. Только если человеку на подобный переход потребовалось всего несколько тысячелетий, то животным, «инструменты» которых обычно представляют из себя отдельные части тела, – не один миллион лет.Согласно опубликованным в Proceedings of The National Academy of Sciences данным, лишенные «профессионального» ткаческого инструмента первые арахниды 386 миллионов лет назад были способны спрясть только отдельные лоскутки ткани.
Казалось бы, вполне очевидный факт, что сначала появился шелк и только после него паутина, до сегодняшнего дня остается предметом ожесточенного спора энтомологов. С одной стороны, старейшей известной паутине всего 140 миллионов лет, с другой – отпечатки и окаменелости пауков, обладающих полноценными паутинными бородавками, датируются и более ранним периодом.
Относительную ясность должен был внести анализ ископаемого вида Attercopus fimbriunguis, обнаруженного в 1989 году в горной породе девонского периода. Но образец 386-миллионлетней давности недостаточно хорошо сохранился, в отличие от представителя того же вида, «заточенного в камень» на 12 миллионов лет позже и «освобожденного» лишь недавно.
Как выяснили Пол Селдон и его коллеги, этот вид даже не является полноценным пауком, хотя и входит в класс арахнид.
Для попадания в отряд пауков ему не хватает лишь паутинных бородавок – уникального инструмента, позволяющего не только плести шелковую нить с заданной скоростью и толщиной, но и придавать ей определенное направление.
Attercopus fimbriunguis обходился двумя линиями небольших паутинных желез – спиготов, в количестве около 33 штук располагающихся на задней части брюшной стороны. Небольшое расстояние между ними позволяло при одновременной работе создавать шелковую ткань с однонаправленным или хаотичным расположением нитей, а вот невозможность тонкой регулировки, а главное – низкая скорость, сильно уступающая современным паутинным железам, не давала спрясть более прочные нити, не говоря уже о совершенной паутине.
Правда, Селдон считает, что A. fimbriunguis научился извлекать пользу и из отдельных обрывков шелковой ткани: так же как и современные пауки, он мог выстилать ими норку, заворачивать яйца или даже использовать для размножения, привлекая партнера «следами из шелка», пропитанными феромонами.
Ученый уверен, что все эти процессы проходили без четкого контроля со стороны протопаука – шёлк просто постепенно выползал, распластываясь следом за хозяином, укрепляя стенки песчаных убежищ или отмечая след для более быстрого возвращения домой после удачной охоты, благо конкуренция на суше в девонском периоде была не такой уж сильной. Возможно, липкая ткань использовалась и для страховки самого паука – например, тарантулы, не надеясь на коготки, выделяют подобие паутины из кончиков своих конечностей.
Другая отличительная черта вида – хвост, составляющий примерно 20% от длины 5-миллиметрового тела. Поначалу палеоэнтомологи решили, что он принадлежит умершему неподалеку членистоногому или даже жертве аттеркопуса, но на последней находке удалось рассмотреть место его крепления к брюшку. Подобный хвост есть и у ныне живущих уропигид, относящихся к арахнидам, и у ископаемого Permarachne novokshonovi, обнаруженного в 2005 году. При этом он не похож на «хвост» тоже относящихся к арахнидам скорпионов, представляющий разделенное на сегменты и членики брюшко.
Зачем ископаемым протопаукам понадобилось удлинять своё тело тонким отростком, пока непонятно. А вот ученые уже нашли этой структуре применение – Селдон предлагает создать в классе паукообразных новый отряд протопауков Uraraneida, а в определение современных пауков как «арахнид, продуцирующих шелк из брюшных паутинных желёз», добавить пару слов про отсутствие хвоста и наличие совершенных бородавок.
Что же касается практической пользы, то синтезируемая ископаемыми шелковая ткань должна обладать неплохими прочностными и адгезивными характеристиками, осталось только научиться её воспроизводить.
На фото: отпечаток Attercopus fimbriunguis. В нижней части виден хвост.
