Пауки живут в разных биотопах. На поверхности они встречаются от пустынь вплоть до тундр. Есть множество околоводных форм, а есть и поистине водный — паук-серебрянка (Argyroneta aquatica). Каким бы паук не был и где бы не жил, он все равно остается пауком: плетет свою паутину, которая является для него и убежищем, и ловчим устройством, и зимовочным мешком, и яйцевым коконом. Также паутинку используют пауки в целях размножения: на ней молодые пауки разносятся ветром.

Даже имя классу паукообразных дано благодаря способности плести паутину. Есть греческий миф о молодой девушке по имени Арахна, в котором говорится о превращении ее в паука за то, что она осмелилась соперничать с богиней в искусстве ткачества. Так ей было суждено всю жизнь плести паутинку, а паукообразных стали называть в ее честь — арахнидами.

Эволюционное значение паутины для паукообразных

Паутина имела решающее значение в естественного отбора паукообразных. Как уже отмечалось, пауки всегда так или иначе применяют ее. Возможно сказать, что они взаимодействуют с окружающим миром посредством собственных паутинных приспособлений. В контакты с этим пауки, приспосабливаясь к новым условиям, изменяли прежде всего свои паутинные приспособления, мало изменяясь сами, а значит, сохраняли общий тип организации. На самом деле, пауки при большом видовом разнообразии сохраняют единство в особенностях биологии, типе кормления, индивидуального развития. В этом плане показательно сравнение их с клещами. Многообразие способов кормления и образа жизни клещей повлекло за собою сильные изменения в их организации. Отличия между биологическими группами клещей так велики, что посреди них систематики выделяют 3 самостоятельных отряда, разных по устройству и образу жизни.

Существенное значение паутины в жизни и естественного отбора паукообразных объясняется особенностями организации самих паукообразных. Паутинный аппарат у них появился в удобном месте — на брюхе. Несклеротизированное, способное растягиваться брюхо без труда вмещает объемистые паутинные железы, обеспечивающие изобилие паутины. Функцию выведения секрета желез выполняют брюшные ноги, превратившиеся в паутинные бородавки и, что весьма существенно, сохранившие подвижность. А основное, подвижным стало брюхо, поскольку соединяется с головогрудью тонким стебельком. Плюс ко всему семичлениковые лапки головогруди обеспечивают высокую подвижность всему телу. В итоге получается довольно объемный и очень подвижный агрегат по производству шелка и прядения разнообразных паутинных конструкций. Подвижные паутинные бородавки обеспечивают прицельное попадание шелковых выделений. Немаловажно наличие особых чесальных и прядильных инструментов: гребенчатые когти и ряды ворсинок на ногах для расчесывания паутины. Справедливости ради надо отметить, что паутинкой пользуются не лишь пауки, но и их ближайшие сородичи — ложноскорпионы и паутинные клещи. Но расположение паутинных желез в передней паре ног — хелицерах не позволило достичь им подобного развития, как у паукообразных. Гусеницы некоторых бабочек тоже выделяют множество шелка, но шелковые железы у них размещаются спереди и, что существенно, не остаются у зрелых насекомых, а значит, применение шелка ограничено плетением кокона. У паукообразных же, развивающихся без метаморфоза, паутинные железы остаются на всех стадиях жизни.

Подведем итоги. Хотя умение вырабатывать шелк не является исключительной чертой паукообразных, эти своеобразные членистоногие усовершенствовали производство шелка и паутинных конструкций до подобный степени, что сетестроение стало их отличительной особенностью.

Теории происхождения паутинного шелка

Вопрос происхождения шелка у паукообразных, давно волновавший специалистов-арахнологов, остается актуальным и сейчас. Прямых доказательств происхождения паутины, из чего она возникла, нет. Ведь паутина не сохраняется в ископаемом состоянии. Потому исследователи могут предложить лишь теории происхождения паутинного шелка, опираясь на изучение анатомии паукообразных и особенности их паутинной деятельности. Наиболее вероятной является гипотеза Г. Мак-Кука (Henry McCook), в коей американский исследователь поведения паукообразных сделал предположение о том, что примитивные первопауки, подобно современным многоножкам, во время движенья оставляли следовые метки экскреторными выделениями особых желез, размещенных в основании ног. По мнению Мак-Кука, экскреторная функция этих желез со временем целиком перешла к передним (у ныне обитающих паукообразных в основании I пары или I и III-й пар ног располагаются выделительные коксальные железы), часть редуцировалась, а оставшиеся на брюхе сохранили умение к следовому мечению. Следовые выделения были заменены эластичным протеиновым шелком, а некоторое количество из брюшных придатков преобразовались в паутинные бородавки. И сейчас больше всего паукообразных всегда тянут за собою паутинную нить во время передвижения, а нити самок могут быть хорошим проводником для самцов в их поиске гендерного партнера. Подтверждением данной теории является доказанное на основе изучения индивидуального развития происхождение паутинных бородавок от рудиментов брюшных ног. Иные теории не имеют широкой научной поддержки. Так, к примеру, Р. Покок (R. Pocock) и В. Бристоу (W. Bristowe) предполагали, что паутина выделялась из ротового отверстия для смазывания кладки яиц. Голландец Артур Дикэ (Arthur Decae) предложил «морскую» гипотезу, по коей паутина у первопауков возникла еще до того, как они стали наземными. В водной среде, считает А. Дикэ, паутина могла сохранять норы, сделанные в морском грунте от разрушения или заполнения осадком.

Химический состав. Физические свойства шелка

Секрет паутинных желез представляет собою вязкую, отчасти резиноподобную массу, с высокой скоростью застывающую при соприкосновении с воздухом. По химическому составу паутина близка к шелку гусениц шелкопрядов, отличаясь меньшим содержанием серицина — склеивающего в-ва, растворимого в воде. Основу паутинного и гусеничного шелка составляет не растворяющийся в воде фиброин, состоящий из сложного комплекса альбуминов, альфа-аланина и глютаминовой кислоты. По физическим свойствам паутинные нити отличаются от гусеничного и искусственного шелка крупной прочностью. Так, разрывное усилие, выраженное в кг на 1 мм2, у паукообразных колеблется от 40 до 261, а у гусеничного и искусственного шелка соответственно не превышает 43 и 20 . Паутина обладает антибиотическими свойствами, в особенности та, которая идет на изготовление кокона, предохраняя яйца от губительного действия бактерий и плесневых грибков. При потребности паук имеет возможность выделять липкую или сухую нить определенной толщины и тона. Сухая (не клейкая) нить применяется для применения кокона, для постройки вертикальных колесовидных тенет у паукообразных-кругопрядов. Последние из подобных нитей натягивают каркас сети и ее внутренние радиусы. Основу клейкой нити составляют двойные шелковые волокна, покрытые слоем липкого слизистого секрета. В скором времени после формирования этих нитей липкий слой фрагментируется из-за поверхностного натяжения, образуя мельчайшие капли (будто бусинки на ниточке). Это липкое покрытие недолговечно и высыхая теряет свои свойства. Потому больше всего паукообразных, плетущих сети из подобного шелка, должны временами обновлять липкую нить.

Абсолютно особый случай представляет собою «пряжа» или «кружево» крибеллятных паукообразных (пауки, имеющие прежде паутинными бородавками маленький склерит — крибеллятную пластинку с тончайшими отверстиями, из коих выделяется специальный шелк). Две или 4 нити окружаются широкой слизистой муфтой. В нее погружена еще одна закрученная в многочисленные петельки нить. Благодаря такому устройству к паутине не лишь прилипают, но и запутываются в ней своими щетинками и волосками насекомые, а ее клейкая слизь долго не высыхает.

Паутинные приспособления, связанные с размножением и расселением

Как уже отмечалось, паутина применяется пауками в время их размножения. Непосредственно благодаря паутине этот процесс по собственной сложности и своеобразию стал уникальным посреди подобных явлений, свойственных членистоногим. Для паукообразных специфично внутреннее оплодотворение, коему предшествует копуляция. Но половые органы самцов (бульбусы) располагаются не на брюхе, а на передних конечностях — педипальпах или ногощупальцах (не путать с четырьмя парами ходных ног). Для переноса спермы с нижней стороны брюха, где расположено мужское половое отверстие, в спермофор бульбусов применяется так называемая сперматическая сеточка. Нередко это маленькая нежная сеточка треугольной или четырехугольной формы, растянутая горизонтально в виде гамачка. Прижимаясь брюшком к сеточке, самец оставляет на ней капельку семенной жидкости и погружает в нее концы педипальп. Сперма заполняет тонкий канал спермохранилища благодаря его капиллярности.

Во время поиска самки паук-самец руководствуется главным образом обонянием. Но, столкнувшись на собственном пути с паутинной ниткой, он безошибочно находит самку, оставившую ее. Обнаружив половозрелую самку, самец начинает за ней ухаживать, и это проявляется у разных паукообразных по-разному. Опишем лишь те эпизоды, при коих применяется паутина. Самцы некоторых тенетников (сем. Theridiidae) сплетают по соседству с сетями самки маленькие брачные сети, на которые ее заманивают ритмическими движениями ног. Вместо брачных тенет самцы паукообразных-крестовиков (рода Araneus) к радиальным нитям сети самки натягивают горизонтальную паутинную нить и, расположившись поудобнее, начинают барабанить по ней ногами. Необходимо заметить, что движенья ног, совершаемые самцом, не беспорядочны, как у бьющейся в сетях добычи, а достаточно ритмичны и состоят из повторяющихся мелодий, представляющих собою специфический сигнал, который свидетельствует о присутствии половозрелого самца того же вида. Если самка готова к спариванию, то рано или поздно она покидает свое убежище или центр сети и спускается к месту прикрепления нити-струны, не проявляя агрессии к самцу-музыканту.

Оплодотворенные яйца откладываются кучкой в коконе, сделанном самкой из 1 или некоторого количества слоев паутины. Собственно кокон — это оболочка, именно облегающая яйца, и состоит как правило из основной и кроющей пластинок, соединенных краями. Подобное устройство кокона объясняется способом его применения. Самка из паутинного шелка делает сперва основную пластинку (аналог сперматической сеточки самцов) и кладет на нее яйца, а затем заплетает их с верхней стороны паутиновой кроющей пластинкой. Стенка кокона как правило делается из плотно прилегающих прямых нитей и нередко пропитывается застывающим секретом, выделяемым через рот. В этом ситуации оболочка кокона плотная и напоминает пергаментную. В иных ситуациях паутинная ткань для кокона рыхлая и пушистая наподобие ваты. Формы коконов разнообразны: дисковидные, шарообразные, грушевидные.