V jeskyni nacházející se na hranici mezi Albánií a Řeckem učinili vědci ohromující objev: pavučina o rozloze 106 čtverečních metrů utkaná přibližně 111 000 pavouků. V „Sulfurové jeskyni“ zkoumají speleologové vrstvy pavučin, které pokrývají stěny této dutiny a poskytují útočiště desítkám tisíc pavouků.
Osoby citlivé na pavouky by měly zvážit, zda pokračovat ve čtení. Ať už vás pavouci děsí, odpuzují nebo fascinují, je obtížné zůstat lhostejným vůči tomuto objevu, který učinili vědci a speleologové na hranici mezi Albánií a Řeckem, v srdci „Sulfurové jeskyně“. V této temné a silně páchnoucí prostorách, kde se nachází sirovodík, objevili unikátní přírodní strukturu: tisíce pavučin pokrývající plochu přes sto metrů čtverečních a skrývající přibližně 111 000 pavouků. To představuje více než tisíc jednotlivců na čtvereční metr!
Koexistence v jeskyni
Dvě druhy sdílejí tento prostor, i když obvykle žijí jednotlivě. Nachází se zde zhruba 69 000 pavouků druhu Tegenaria domestica (Agelenidae), kterého se často setkáváme v našich domácnostech, a téměř 42 000 pavouků druhu Prinerigone vagans (Linyphiidae), menších. Tento objev je podrobně představen v nedávno publikované studii v časopise Subterranean Biology.
Christine Rollard, arachnoložka a učitelka na Národním muzeu přírodní historie v Paříži, zdůrazňuje, že se nejedná o jedinečnou velkou pavučinu, ale o „propletení jednotlivých pavučin“. „To, co je ohromující, je tato interakce, která vytváří krycí plochu, tkaninu, závoj,“ popisuje. Takové shromáždění se může občas objevit v přírodě, avšak akumulace pozorovaná zde je výjimečná, neboť pavouci zůstali v hojném počtu na stejném místě. Jean-François Flot, profesor evoluční biologie na Volné univerzitě v Bruselu a člen vědeckého týmu, jenž se podílel na studii, byl rovněž ohromen rozsahem struktury a její překvapivě jemnou texturou. „Připomnělo mi to papírové hnízdo vyrobené některými vosami,“ říká.
Konflikt a soužití
Mezi mnoha přítomnými pavouky dominují dva druhy: Tegenaria domestica a Prinerigone vagans. „Oba vytvářejí pavučiny v podobě plochy, přičemž tégénář [k tomu přidává] trychtýř, ty otvory, které vidíme na obrázcích,“ vysvětluje Christine Rollard. Vědkyně si nicméně všímá, že pozorovaná struktura se mírně liší od těch, které obvykle vytvářejí tégénáři. „Normálně vytvářejí skutečnou plochu [na přední straně]. Zde pavučina vypadá více stlačeně, což mě překvapilo. Tvoří jakýsi závoj.“
Na povrchu žije Tegenaria domestica osaměle a dokonce může lovit Prinerigone vagans. Jejich mírové soužití v jeskyni tedy vzbudilo zájem výzkumníků. Jean-François Flot navrhuje několik možností, jak to vysvětlit. Domnívá se, že „temnota a hojnost potravy mohou snížit agresivitu pavouků a podpořit jejich coexistenci“. Také zmiňuje adaptaci na podzemní prostředí, která mohla přinést genetické rozdíly ovlivňující jejich chování. Vědec také zdůrazňuje, že změna mikrobiomu by mohla hrát roli, neboť čím dál více studií potvrzuje „silné spojení mezi mikrobiomem a chováním mnoha živočichů“.
Přes dojem z jediného celku, každý pavouk ve skutečnosti zůstává na své vlastní struktuře. „Tvoří celek, protože pavučiny jsou velmi blízko u sebe, ale myslím, že pavouci zůstali osamělí,“ upřesňuje Christine Rollard. Připomíná, že během výstavby pravděpodobně došlo k střetům, kdy si některé tégénáři nebo linyphiidé mohli navzájem ublížit. „Ale jakmile jsou [usazeni], zůstávají každý na své pavučině. […] Jejich pavučina je jejich teritorium. Jsou to pavouci, kteří čekají na své kořisti a nehýbou se,“ zdůrazňuje.
Přírodní habitat
Podle studie výjimečná hojnost potravy vysvětluje především přítomnost a neobvyklou koncentraci pavouků v jeskyni. Vědci zde pozorovali impozantní mraky chironomidů, těchto bodavých mušek, které pavouci loví. Tito hmyzí závisí na biofilmech produčených bakteriemi schopnými oxidovat síru. Díky potoku bohatému na sirovodík, který jeskyní protéká, tyto mikroorganismy prosperují a živí celý potravní řetězec. „V obvyklých prostředích a ekosystémech těchto dvou druhů není síra v pravém slova smyslu,“ připomíná Christine Rollard.
Pokud jde o další podmínky, jeskyně dokonale odpovídá jejich přirozenému habitu. Tégénáři, například, jsou noční a „je zcela normální je najít na tmavých místech,“ vysvětluje specialistka. „Ve dne zůstávají ve svém trychtýři. A když se setmí, umísťují se opět na své pavučině, s nohama roztaženýma na vchodu trychtýře, na ploše, která tvoří past“. Tyto dva druhy vyžadují také „určitou vlhkost a poměrně chladnou teplotu“, což jsou parametry, které jeskyně přirozeně nabízí.
"Takový chemiosyntetický ekosystém je podobný tomu, co se nachází na oceánských hřebenech, ale mnohem přístupnější," upozorňuje Jean-François Flot. "Přístup do jeskyně je relativně snadný, i když je třeba překonat řeku s poměrně silným proudem, a organismy žijí při normální teplotě a tlaku, takže je snadné je přenést živé do laboratoře k dalšímu studiu." Vědec rovněž zdůrazňuje nutnost chránit toto výjimečné místo. "Je naprosto zásadní chránit tuto jedinečnou jeskyni na světě a už pracujeme na přizpůsobených opatřeních."
Schopnost pavouků
Christine Rollard konečně zdůrazňuje pozoruhodnou schopnost pavouků se přizpůsobit. „Jsou stvořeni k obsazování prostředí, které bývá někdy považováno za extrémní,“ říká. „Skutečně je nacházíme všude“. Některé druhy dokážou přežít „v 6 700 metrech nad mořem v Himalájích, v trhlinách“, zatímco jiné obývají pouště nebo prostředí s extrémní vlhkostí, kde se teplotní výkyvy mohou pohybovat na velkém rozmezí.
Pokračující výzkum
V této studii se tým profesora Jean-Françoise Flota zaměřil na dva hlavní aspekty: sekvenování DNA pavouků ze „Sulfurové jeskyně“, odebraných na pavučině i v její blízkosti, a analýzu mikrobiomu druhu Tegenaria domestica. „Genetické analýzy ukázaly, že oba druhy pavouků, které pokojně koexistují na obrovské pavučině, jsou geneticky odlišné, avšak blízké dosud sekvenovaným populacím na povrchu. To naznačuje, že populace těchto dvou druhů pozorovaných v jeskyni nevyměňují jedince s populacemi na povrchu těchto samých druhů,“ vysvětluje.
Tato genetická odlišnost svědčí o dávné separaci mezi podzemními populacemi a těmi, které žijí na povrchu. „Abychom určili [věk této separace], je nutné sekvenovat celé genomy jedinců ze povrchu a jedinců z jeskyně, abychom je porovnali,“ pokračuje vědec. Také se plánují behaviorální studie k pozorování obou skupin ve stejném prostředí.
Věk pavučiny je rovněž neznámý. „Co se týče věku pavučiny, bude nutné odebrat vzorky z části nejbližší zdi, kde je pavučina velmi silná a tedy logicky nejstarší, a datovat ji pomocí izotopů uhlíku,“ zdůrazňuje Jean-François Flot.
Konečně analýza mikrobiomu ukazuje, že mikrobiom tégénářů v jeskyni je silně ochuzen. „Tento ochuzený mikrobiom naznačuje, že prostředí, v němž tégénáři žijí, je velmi "čisté", téměř sterilní ve srovnání s vnějším prostředím“. Identifikované bakterie jsou intracelulární symbionty, jejichž výjimečně vysoký výskyt zůstává těžko interpretovatelný. „Jedná se tedy stále o předběžný výsledek,“ upřesňuje odborník.
Pavoukova hedvábí, silnější než ocel
Stejně jako všechny pavučiny, i ty pozorované v „Sulfurové jeskyni“ jsou vyráběny z pozoruhodného přírodního materiálu: pavoučí hedvábí. To je produkováno v břiše zvířete specializovanými žlázami, které syntetizují proteiny nazývané spidroíny. Uvnitř těla je hedvábí kapalné, pak se zpevní při přechodu přes malé otvory umístěné na zadní části těla pavouka. „Pavouci jsou jediní živočichové, kteří produkují několik typů vláken pro různé účely. Zde je to jeden z těchto typů vláken, který byl použit k tvorbě pastí. A je to opravdu něco velmi odolného, obzvlášť při kombinaci [náročných] konstrukcí, jako je to zde,“ říká Christine Rollard.
Pavoučí hedvábí patří mezi nejrobustnější přírodní materiály na světě. Mělo by být odolnější než ocel a trvanlivější než Kevlar. Jeho vlastnosti už dlouho inspirují vědce, zejména pro biomimetické aplikace v textilním průmyslu a medicíně. „Biomimetika existuje už dlouho, a už roky se snažíme reprodukovat pavučiny pavouků,“ vzpomíná specialistka.
V 19. století, na Madagaskaru, vedl jezuitský kněz Paul Camboué a jeho spolupracovník technik M. Nogué první pokusy o využití hedvábí z druhu Nephila, velkých pavouků s pavučinami o průměru až dva metry, které mohou chytat malé ptáky nebo netopýry. „Madagaskarská Nefila tvoří krásné geometrické pavučiny. Chovali jsme stovky jedinců, tahali vlákna z její zadní části, točili je kolem kolovratu a vyráběli kusy tkaniny,“ podrobně popisuje výzkumnice. Tato zkušenost však byla opuštěna. „Ukončili to, protože to nebylo dost výnosné ve srovnání s morušovým hmyzem a byla to mnohem složitější činnost,“ upřesňuje.
Dnes pocházejí nejnadějnější pokroky z biotechnologie. „V současnosti jsou nejpokročilejší ve výrobě vláken Němci, kteří dokážou vyrábět vlákna se srovnatelnými vlastnostmi jako pavoučí hedvábí pomocí bakterií,“ říká vědkyně, přičemž zmiňuje zejména práci firmy AMSilk.
