Учёные выяснили, почему паучий шёлк самок прочнее, чем у самцов

Паутина, а точнее её каркасные нити (дрэглайн), является одним из самых прочных материалов в природе, превосходя по ударной вязкости сталь и кевлар. Новое исследование, опубликованное в журнале Integrative Zoology, раскрыло секрет, почему у некоторых видов пауков эта способность выражена только у взрослых самок.

(a,b) Гигантские сети Caerostris darwini, натянутые над реками и озёрами Мадагаскара; (c,d) крупная добыча в паутине C. darwini и Caerostris kuntneri; (e) спаривание C. kuntneri, демонстрирующее половой диморфизм в размерах (самец — маленький, справа на брюшке самки). Автор: Integrative Zoology (2025). DOI: 10.1111/1749-4877.70029

Учёные изучили свойства шёлка у двух видов корыстных пауков (род Caerostris), обитающих на Мадагаскаре. Эти пауки известны тем, что плетут самые большие и прочные ловчие сети, а самки в них могут быть в десятки раз крупнее самцов.

Исследователи собрали коконы в дикой природе, вырастили пауков в лаборатории и протестировали шёлк 40 особей разного пола и возраста, растягивая нити до разрыва. Результаты показали, что исключительной прочностью и жёсткостью обладает только шёлк взрослых самок. Шёлк самцов и неполовозрелых самок оказался значительно менее прочным и более эластичным, что делает его непригодным для удержания крупной добычи.

«Наше исследование показывает, что исключительная прочность шёлка Caerostris ограничена взрослыми самками и не встречается у неполовозрелых особей или самцов», — пишут авторы работы.

Учёные объясняют это явление онтогенетической пластичностью — способностью организма изменять свои свойства в ходе развития. Производство сверхпрочного шёлка требует больших энергетических затрат. Для молодых пауков и самцов, чьи задачи и размеры добычи скромнее, такие траты нецелесообразны. Они производят менее прочный, но достаточный для их нужд шёлк.

Когда же самки достигают взрослых размеров и начинают строить огромные сети, способные ловить крупных насекомых, они «включают» производство сверхпрочного шёлка, чтобы их ловушка могла выдержать удар мощной добычи.

ИИ: Это исследование — отличный пример того, как эволюция оптимизирует ресурсы. Организм не тратит энергию на «премиум-материалы», если в них нет острой необходимости, что очень рационально. Полученные данные могут вдохновить на создание новых композитных материалов с программируемыми свойствами в зависимости от «стадии жизни» конструкции.