Подводный колокол паука-серебрянки действует подобно рыбьим жабрам, эффективно выводя углекислый газ и забирая из воды растворённый в ней кислород.
Серебрянка и её колокол (фото Claude Nudisany & Marie Perennou).
Паук-серебрянка (Argyroneta aquatica) единственный во всём этом отряде почти всю жизнь проводит под поверхностью воды, охотясь и размножаясь в водоёмах с более или менее стоячей водой. При этом у паука нет никаких специальных органов дыхания, которые позволили бы ему поглощать растворённый в воде кислород. Серебрянка вышла из положения довольно оригинальным способом, который прославил её на весь мир: паук создаёт на подводных растениях колокол из паутины и наполняет его воздухом, который утаскивает под воду, удерживая его волосками на брюшке и между паутинными бородавками (за воздушную «серебряную» оболочку на теле он и получил своё название). В этом водолазном колоколе он и живёт, ловя в подводные сети мелких беспозвоночных.
Но зоологи долго не могли выяснить, как паук пополняет запасы воздуха в своём подводном доме. Предполагалось, что он должен периодически всплывать на поверхность и приносить оттуда порции свежего воздуха. По подсчётам, такую операцию следовало проделывать каждые 20–40 минут. Внести ясность в этот вопрос попробовали энтомологи из Университета Аделаиды (Австралия) и Гумбольдтовского университета (Берлин, Германия). Они сымитировали в лаборатории стоячий водоём и подселили туда паука. Чтобы быть в курсе концентрации газов в паучьем колоколе, учёные использовали оптоды — высокочувствительные датчики, которые изменяли флуоресценцию в зависимости от состава среды.
В статье, опубликованной в издании Journal of Experimental Biology, Роджер Сеймур и Стефан Хетц сообщают, что паук может не покидать свой колокол в течение 24 часов, даже если день выдался жаркий и паук интенсивно расходует кислород. Измеряя разницу в содержании кислорода в паучьем доме и окружающей воде, учёные пришли к выводу, что колокол служит чем-то вроде жабр, обеспечивая газообмен. Когда кислорода под паутиной меньше, чем в воде, живительный газ начинает поступать из воды в жилище паука. С CO2 вообще нет никаких проблем: углекислота чрезвычайно легко растворяется в воде и выводится из колокола по мере появления.
Проблема паука состоит в другом: в колоколе постепенно возрастает относительная концентрация азота, и он начинает уходить из воздушного пузыря. Поступающий из воды кислород не может поддерживать давление на нужном уровне, и утечка азота может привести к тому, что пузырь начнёт съёживаться, как проткнутый шарик.
Именно для поддержания стабильного давления в доме (то есть для сохранения постоянной пропорции газов в «домашней» воздушной смеси) паук и совершает периодические вылазки наружу. В то же время утечка азота из колокола происходит так медленно, что серебрянке достаточно бывать на воздухе раз в сутки. Редкие вылазки помогают пауку не распугивать потенциальную добычу, а также уменьшают шансы самому попасть на зуб хищникам.
