Μπροστά σε ένα απίστευτο θέαμα βρέθηκαν επιστήμονες, καθώς ανακάλυψαν ένα άγνωστο μέχρι σήμερα είδος αράχνης που δεν βασίζεται στην τύχη, αλλά στην καθαρή... πολεμική μηχανική.
Κατασκευάζοντας μια εξελιγμένη παγίδα-ελατήριο από μετάξι, το μικροσκοπικό αυτό πλάσμα λειτουργεί ακριβώς όπως η αρχαία ελληνική βαλλίστρα, εκτοξεύοντας ανυποψίαστα μυρμήγκια στον αέρα με ταχύτητες που κάνουν ακόμα και τα μονοθέσια της Formula 1 να μοιάζουν απελπιστικά αργά.
Ειδικότερα, το νέο είδος αράχνης από την Αυστραλία χρησιμοποιεί το μετάξι του για να κατασκευάσει μια κωνική θανατηφόρα παγίδα με ελατήριο, η οποία εκτοξεύει τη λεία στον κύριο ιστό της αράχνης. Ένα μυρμήγκι των δέντρων που αναζητά τροφή δαγκώνει τη βάση της παγίδας, τότε οι μεταξωτοί δεσμοί απελευθερώνονται και η δομή εκσφενδονίζει το μυρμήγκι προς τα πάνω. Αυτό το επίτευγμα αραχνοειδούς μηχανικής δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ στο παρελθόν.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν πρόσφατα ότι αυτή η παγίδα ήταν έργο μιας αράχνης από το τροπικό δάσος του Βόρειου Κουίνσλαντ. Η αράχνη —με το παρατσούκλι «αράχνη-βαλλίστρα», από το όπλο εκτόξευσης βλημάτων που προέρχεται από την αρχαία Ελλάδα— έχει μακριά, πορτοκαλί άκρα και πρασινοκίτρινο σώμα με μήκος περίπου 5 χιλιοστά (0,2 ίντσες). Ανήκει στο γένος Propostira, αλλά δεν έχει λάβει ακόμη όνομα είδους, ανέφεραν οι ερευνητές τη Δευτέρα στο περιοδικό Current Biology.
«Η παγίδα είναι ίσως εξαιρετικά αποτελεσματική επειδή απελευθερώνει ενέργεια τόσο γρήγορα που, σε σχέση με το μέγεθός της, παράγει χιλιάδες φορές περισσότερη ισχύ από όλη αυτή που μπορεί να παράγει ένας μυς», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Ajay Narendra, βιολόγος αισθήσεων και καθηγητής στη Σχολή Φυσικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Macquarie στο Σίδνεϊ.
«Σαν ένα τεντωμένο ελατήριο, αποθηκεύει ενέργεια αργά και την απελευθερώνει σχεδόν ακαριαία», δήλωσε ο Narendra στο CNN μέσω email.
Μόνο ένα είδος μυρμηγκιού ελκύεται από αυτή την παγίδα και την ενεργοποιεί: το πράσινο μυρμήγκι των δέντρων, ή Oecophylla smaragdina, ένα δενδρόβιο είδος που είναι άφθονο και επιθετικό. Επιτίθεται σε αντιπάλους και θηρευτές με δαγκώματα και εκτοξεύσεις μυρμηκικού οξέος, ενώ διαθέτει κολλώδη μαξιλαράκια στα πόδια του για να το βοηθούν να μεταφέρει βαριά φορτία στα δέντρα.
Η αράχνη-βαλλίστρα είναι η μόνη γνωστή αράχνη που κυνηγά μόνο ένα είδος λείας. Η εξαιρετικά εξειδικευμένη στρατηγική της πιθανότατα εξελίχθηκε για να επωφεληθεί από τη φυσική επιθετικότητα του μυρμηγκιού και στη συνέχεια να ξεπεράσει την άμυνά του. Ο μηχανισμός της σφεντόνας εκτινάσσει το μυρμήγκι μακριά από το μονοπάτι αναζήτησης τροφής, μειώνοντας τον κίνδυνο να δεχθεί η αράχνη επίθεση από άλλα μυρμήγκια-εργάτες, υπέθεσαν οι ερευνητές. Ωστόσο, παραμένει άγνωστο γιατί το πράσινο μυρμήγκι των δέντρων, και κανένα άλλο, πλησιάζει την παγίδα με επιθετικότητα. Μια πιθανότητα, σύμφωνα με τη μελέτη, είναι οι αράχνες να εφαρμόζουν φερομόνες στον μεταξωτό καταπέλτη που προκαλούν μόνο τα πράσινα μυρμήγκια των δέντρων, οδηγώντας τα να επιτεθούν στον κώνο και να ενεργοποιήσουν την απελευθέρωσή του.
«Πρόκειται για μια αξιοσημείωτη ανακάλυψη επειδή συνδυάζει δύο πτυχές που σπάνια παρατηρούνται μαζί: ακραία εμβιομηχανική απόδοση και υψηλό βαθμό οικολογικής εξειδίκευσης», δήλωσε ο Leonardo Delgado-Santa, καθηγητής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Quindío στην Κολομβία και ερευνητής στην Ομάδα Έρευνας Έκδυσης (Ecdysis Research Group). Ο ίδιος μελετά τα αραχνοειδή αλλά δεν συμμετείχε στη νέα ανακάλυψη.
«Οι βιολόγοι γνωρίζουν εδώ και καιρό ότι ορισμένες αράχνες μπορούν να χρησιμοποιήσουν τεντωμένο μετάξι για να ενισχύσουν την ισχύ και να αιχμαλωτίσουν γρήγορα τη λεία, αλλά αυτή η μελέτη περιγράφει ένα σύστημα στο οποίο η παγίδα είναι ειδικά ρυθμισμένη ώστε να εκμεταλλεύεται την αμυντική συμπεριφορά ενός συγκεκριμένου είδους μυρμηγκιού», δήλωσε ο Delgado-Santa στο CNN μέσω email.
«Το γεγονός ότι η ίδια η λεία ενεργοποιεί τον μηχανισμό μέσω της επιθετικής της αντίδρασης καθιστά το σύστημα ιδιαίτερα κομψό από εξελικτική άποψη», πρόσθεσε.
«Απολύτως αλλόκοτο»
Ο συνσυγγραφέας της μελέτης Gregory Anderson, ταξιόμορφος και επίτιμος ερευνητής στο Ινστιτούτο Ιατρικών Ερευνών QIMR Berghofer στο Μπρίσμπεϊν του Κουίνσλαντ, ήταν ο πρώτος που παρατήρησε την ικανότητα της αράχνης να κατασκευάζει παγίδες. Στη συνέχεια επικοινώνησε με τον Narendra και τον ανώτερο συγγραφέα της μελέτης Jonas Wolff, ερευνητή στο Ζωολογικό Ινστιτούτο και Μουσείο του Πανεπιστημίου του Greifswald στη Γερμανία, ο οποίος ειδικεύεται στο μετάξι της αράχνης.
«Ο Jonas και εγώ σκεφτήκαμε αμέσως ότι αυτό ήταν απολύτως αλλόκοτο και χρειαζόταν διερεύνηση», δήλωσε ο Narendra.
Για να απαθανατίσουν τις πρώτες εικόνες αυτού του μοναδικού μηχανισμού παγίδας, οι επιστήμονες οδήγησαν χιλιάδες μίλια μέχρι τα απομακρυσμένα τροπικά δάση της χερσονήσου Κέιπ Γιορκ της Αυστραλίας και πραγματοποίησαν νυχτερινές ενέδρες παρακολούθησης των αραχνών με πολλαπλές κάμερες και υπέρυθρα φώτα. Για αρκετές νύχτες, παρακολουθούσαν και βιντεοσκοπούσαν για σχεδόν τέσσερις ώρες καθώς οι αράχνες έχτιζαν την κωνική τους παγίδα νήμα προς νήμα.
Αρχικά, η αράχνη τοποθετούσε ένα σημείο αγκύρωσης σε μια επιφάνεια όπου τα πράσινα μυρμήγκια των δέντρων ήταν πιθανό να αναζητήσουν τροφή, προτού το συνδέσει με μια γραμμή τάσης που οδηγούσε πίσω στον κύριο ιστό. Επαναλάμβανε αυτή τη διαδικασία μέχρι να κατασκευάσει ένα πλαίσιο από 15 έως 60 γραμμές τάσης που τεντώνονταν σφιχτά σε κωνικό σχήμα, το οποίο στη συνέχεια η αράχνη τύλιγε με έναν λεπτότερο τύπο μεταξιού. Οι ολοκληρωμένοι κώνοι είχαν μήκος περίπου 6 χιλιοστά (0,24 ίντσες), με διάμετρο 2,3 χιλιοστά (0,09 ίντσες) στη βάση.
«Μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα τα μυρμήγκια προσελκύονται από αυτό και δαγκώνουν τον μεταξωτό κώνο», δήλωσε ο Narendra. Το δάγκωμα αποσταθεροποιεί τον κώνο με αποτέλεσμα να αποκολλάται από το έδαφος του δάσους, το φύλλο ή το κλαδί, και οι γραμμές τάσης συστέλλονται γρήγορα. Το μυρμήγκι —που εξακολουθεί να κρατά τον κώνο στις γνάθους του— αρπάζεται βίαια προς τα πάνω και εκτινάσσεται στον ιστό της αράχνης.
«Τελείωσε εν ριπή οφθαλμού»
Την πρώτη νύχτα, όταν ένα μυρμήγκι ενεργοποίησε την παγίδα, αυτή λειτούργησε τόσο γρήγορα που η κάμερα υψηλής ταχύτητας των ερευνητών -ικανή να τραβάει μεταξύ 5.000 και 7.000 καρέ ανά δευτερόλεπτο (fps)- δεν ήταν έτοιμη και έχασε τη λήψη.
«Τελείωσε εν ριπή οφθαλμού», δήλωσε ο Narendra. Ευτυχώς, μερικές εικόνες καταγράφηκαν από μια κάμερα που έκανε λήψη σε πολύ χαμηλότερη ταχύτητα: 25 fps. «Εξετάσαμε το υλικό επί τόπου και, σε αυτόν τον ρυθμό καρέ, η παγίδα υπήρχε σε ένα καρέ και είχε εξαφανιστεί στο επόμενο», δήλωσε ο Narendra. «Είδαμε μόνο το αιχμαλωτισμένο μυρμήγκι να αιωρείται στον κεντρικό ιστό. Τότε ήταν που καταλάβαμε ότι είχαμε γίνει μάρτυρες κάτι ιδιαίτερου».
Αργότερα βιντεοσκόπησαν την απελευθέρωση μιας παγίδας στα 5.000 fps. Η επιτάχυνση της ενεργοποιημένης παγίδας ήταν μεγαλύτερη από 4.921 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο (3.058 μίλια ανά δευτερόλεπτο), δηλαδή περίπου 100 φορές μεγαλύτερη από την επιτάχυνση ενός μονοθεσίου της Formula 1, δήλωσε ο Narendra.
Η παγίδα δεν κινείται απλώς γρήγορα, πρόσθεσε. Για μια τόσο μικρή μάζα μεταξιού, «συγκεντρώνει μια εξαιρετική ποσότητα ενέργειας», ακόμη μεγαλύτερη από εκείνη της περίφημης αράχνης-σφεντόνας, «η οποία θεωρούνταν επί μακρόν ως ένα από τα πιο ισχυρά συστήματα εκτόξευσης που τροφοδοτούνται με μετάξι στη φύση».
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών