V jeskyni nacházející se na hranici mezi Albánií a Řeckem učinili vědci ohromující objev: pavučina o rozloze 106 metrů čtverečních, kterou utkáno přibližně 111 000 pavouků.
V „Sulfur Cave“ zkoumají speleologové četné vrstvy překrývajících se pavučin, které pokrývají stěny jeskyně a skrývají desetitisíce pavouků. Těm, kteří mají slabost na pavouky, se doporučuje, aby se v tomto článku nezdržovali. Ať už pavouci vyvolávají strach, odpor, nebo fascinaci, těžko zůstat lhostejným k objevu, který učinili vědci a speleologové na hranicích mezi Albánií a Řeckem, v srdci „Sulfur Cave“. V této temné a na zápach zkažených vajec zapáchající jeskyni, kterou způsobuje obsažený sirovodík, odhalili neobyčejnou přírodní strukturu: tisíce pavučin pokrývajících více než sto metrů čtverečních a skrývající přibližně 111 000 pavouků. To představuje více než tisíc jedinců na metr čtvereční!
Dvě druhy zde sdílejí prostor, ačkoliv normálně žijí samotářsky. Najdeme zde přibližně 69 000 Tegenaria domestica (Agelenidae), běžného pavouka, kterého často vídáme v našich domovech, a bezmála 42 000 Prinerigone vagans (Linyphiidae), který je menší. Tento objev je podrobněji popsán ve studii, která nedávno vyšla v časopise Subterranean Biology.
Společné bydlení v jeskyni
Christine Rollard, arachnoložka a profesorka v Národním muzeu přírodní historie v Paříži, zdůrazňuje, že se nejedná o unikátní obří pavučinu, ale spíše o „zapletení individuálních pavučin“. „To, co je pozoruhodné, je právě tato imbrikace, která vytváří vrstvu, tkaní, voál,“ popisuje. Takové uskupení se mohou občas objevit v přírodě, avšak akumulace pozorovaná zde je výjimečná, neboť pavouci zůstávají v hojnosti a shromáždění na stejném místě. Jean-François Flot, profesor evoluční biologie na Svobodné univerzitě v Bruselu a člen vědeckého týmu, který přispěl ke studii, byl rovněž ohromen rozměry struktury a její překvapivě jemnou texturou. „Připomnělo mi to hnízda vyráběná některými vosami,“ vzpomíná.
Mezi mnohými pavouky přítomnými v jeskyni dominují dva druhy, Tegenaria domestica a Prinerigone vagans. „Oba vytvářejí pavučiny ve vrstvách, a tégéner [k tomu přidává] trychtýř, ty díry, které vidíme na obrázcích,“ vysvětluje Christine Rollard. Vědkyně však upozorňuje, že pozorovaná struktura se mírně liší od těch, které běžně stavějí tégénery. „Normálně stavějí skutečnou vrstvu [směřující] dopředu. Zde se zdá, že je pavučina více přitisknutá, což mě překvapilo. Vytváří to jakýsi voál.“
Vzájemné soužití
Na povrchu žije Tegenaria domestica samotářsky a může dokonce lovit Prinerigone vagans. Jejich pokojné soužití v jeskyni tedy vzbudilo zvědavost výzkumníků. Jean-François Flot navrhuje několik možností, které by to mohly vysvětlit. Domnívá se, že „temnota a hojnost potravy by mohly snížit agresivitu pavouků a podpořit jejich spoluexistenci“. Také hovoří o přizpůsobení se podzemnímu prostředí, což by mohlo souviset s genetickými rozdíly ovlivňujícími jejich chování. Vědec rovněž poukazuje na to, že změna mikrobiomu by mohla hrát roli, čím dál více studií ukazuje „silnou vazbu mezi mikrobiomem a chováním u mnoha živočichů“.
Navzdory dojmu o společné pavučině zůstává každý pavouk ve skutečnosti na své vlastní struktuře. „Tvoří celek, protože pavučiny jsou si velmi blízké, ale domnívám se, že pavouci zůstávají osamocení,“ upřesňuje Christine Rollard. Připomíná, že během stavby pravděpodobně došlo k střetům, některé tégénery nebo linyfiidi mohli sežrat své blízké. „Ale jakmile [se usadí], zůstávají každý na své pavučině. […] Jejich pavučina je jejich území. Jsou to pavouci, kteří čekají na svou kořist a nepohybují se,“ zdůrazňuje.
Střídavý habitat
Dle studie vysvětluje výjimečná hojnost potravy z velké části přítomnost a neobvyklou koncentraci pavouků v jeskyni. Vědci zde pozorovali obrovské mraky chironomů, těchto kousavých mušek, kterými se pavouci živí. Tato hmyz závisí na biofilmech produkujících bakterie schopné oxidovat síru. Díky potoku bohatému na sirovodík, který jeskyní prochází, se tyto mikroorganismy množí a živí celým potravním řetězcem. „V obvyklých prostředích a ekosystémech těchto dvou druhů není v podstatě žádná síra,“ připomíná Christine Rollard.
Co se zbytku týče, podmínky jeskyně dokonale odpovídají jejich přirozenému prostředí. Tégénery například jsou noční a „je zcela normální je nacházet na tmavých místech“, vysvětluje specialistka. „Ve dne zůstávají ve svém trychtýři. A jakmile se setmí, vždy se umisťují na své pavučině, nohy roztažené na vstupu trychtýře, na vrstvě, která tvoří past.” Tyto dva druhy také vyžadují „určitou vlhkost a dostatečně chladnou teplotu“, což jsou parametry, které jeskyně přirozeně poskytuje.
„Takový chemiosyntetický ekosystém je podobný tomu, co se nachází na oceánských hřebenech, ale mnohem snadněji přístupný,“ zdůrazňuje Jean-François Flot. „Přístup k jeskyni je relativně snadný, i když je třeba překonat řeku s poměrně silným proudem a organismy v ní žijí za normálních teplot a tlaků, takže je snadné je přivést živé do laboratoře ke studiu.“ Vědec také naléhavě zdůrazňuje potřebu chránit tuto výjimečnou lokalitu. „Je naprosto klíčové chránit tuto jedinečnou jeskyni a už přemýšlíme o vhodných opatřeních.”
Úžasná schopnost přizpůsobení se
Christine Rollard se konečně zmíní o pozoruhodné schopnosti pavouků přizpůsobit se. „Jsou stvořeni k tomu, aby osídlovali prostředí, které bývá někdy považováno za extrémní,“ vysvětluje. „Oni skutečně žijí téměř všude.“ Některé druhy dokážou například žít „ve výškách 6 700 metrů v Himálaji, v prasklinách“, zatímco jiné obývají pouště nebo extrémně vlhké prostředí, kde mohou být teplotní výkyvy značné.
Výsledky k upřesnění
V této studii se tým profesora Jean-François Flota zaměřil na dva hlavní aspekty: sekvenování DNA pavouků z „Sulfur Cave“, odebrané z pavučiny a v blízkosti vchodu, a analýzu mikrobiomu Tegenaria domestica. „Genetické analýzy ukázaly, že oba druhy pavouků, které pokojně koexistují na obří pavučině, jsou genotypicky odlišné, ale blízké povrchovým populacím, které byly dosud sekvenovány. To naznačuje, že populace těchto dvou druhů pozorovaných v jeskyni nevyměňují jedince s povrchovými populacemi těchto stejných druhů,“ vysvětluje.
Tyto genetické rozdíly vypovídají o starém oddělení mezi podzemními populacemi a těmi žijícími na povrchu. „Abychom zjistili [věk tohoto oddělení], bude nutné sekvenovat celé genomy jedinců z povrchu a jedinců z jeskyně a porovnat je,“ pokračuje vědec. Behaviorální studie jsou rovněž naplánovány na pozorování obou skupin ve stejném prostředí.
Věk pavučiny je také neznámý. „Co se týče stáří pavučiny, bude nutné odebrat vzorky z nejbližší části ke zdi, kde je pavučina velmi silná a tedy logicky nejstarší, a datovat je pomocí izotopů uhlíku,“ zdůrazňuje Jean-François Flot.
Nakonec analýza mikrobiomu ukazuje, že mikrobiom tégénery v jeskyni je výrazně vyčerpán. „Tento vyčerpaný mikrobiom naznačuje, že prostředí, v němž žijí tégénery v jeskyni, je velmi ‚čisté‘, téměř sterilní ve srovnání s vnějším prostředím.“ Identifikované bakterie jsou intracelulární symbionti, jejichž neobvyklá hojnost zůstává těžko interpretovatelná. „To je tedy stále předběžný výsledek,“ upřesňuje specialista.
Pavoučí hedvábí, silnější než ocel
Stejně jako všechny pavoučí pavučiny, ty pozorované v „Sulfur Cave“ jsou vyrobeny z pozoruhodného přírodního materiálu: pavoučího hedvábí. To je produkováno v břiše zvířete pomocí specializovaných žláz, které syntetizují proteiny nazývané spidroiny. Uvnitř těla je hedvábí kapalné, poté se zpevňuje, když prochází malými otvory umístěnými na zadní straně těla pavouka. „Pavouci jsou jediné živočichové, kteří produkují několik typů vláken pro různé účely. Zde bylo použito jedno z těchto typů vláken k výrobě pastí. A je to opravdu něco velmi odolného, tím víc, když jde o [pokročilou] konstrukci, jako je tato,“ vysvětluje Christine Rollard.
Pavoučí hedvábí patří mezi nejpevnější přírodní materiály na světě. Hedvábí pavouka by mělo být odolnější než ocel a houževnatější než Kevlar. Jeho vlastnosti již dlouho inspirují vědce, zejména pro biomimetické aplikace ve textilu a medicíně. „Biomimetika existuje už dlouho a už [několik let] se snažíme reprodukovat pavoučí hedvábí,“ připomíná specialistka.
V 19. století v Madagaskaru provedl jezuita Paul Camboué a jeho spolupracovník technik M. Nogué první pokusy o využití hedvábí Nephila, velkých pavouků, jejichž pavučiny mohou dosahovat dvou metrů v průměru a chytat malé ptáky nebo netopýry. „Nephila z Madagaskaru vytváří krásné geometrické pavučiny. O chovali stovky jedinců, tahali vlákna z zadní části pavouka, omotávali je kolem kolovrátu a vyráběli kusy látky,“ podrobně popisuje výzkumnice. Experiment však byl opuštěn. „Zastavili se, protože to nebylo dost výnosné ve srovnání s bource morušovým a mnohem náročnějších na chov,“ upřesňuje.
Dnes přicházejí nejvíce slibné pokroky z biotechnologie. „V současné době jsou německé firmy, které dokážou vyrábět vlákna s podobnými vlastnostmi jako pavoučí hedvábí, z bakterií, nejdále v produkci vláken,“ uzavírá vědkyně, vzpomínajíc na práci firmy AMSilk.
