Păianjenii. Câțiva veninoși, mulți inofensivi39 min read

Cu 200 de milioane de ani mai vechi decât dinozaurii, păianjenii își măresc dimensiunea direct proporțional cu gradul de urbanizare. Rezistența lor nu trebuie să te mire, de vreme ce din plasa lor s-ar putea face, pe viitor, și veste antiglonț. 

Mititel,/Vinețel,/Țese frumușel. (Ghicitoare populară)

Oamenii au o relație cel puțin ambiguă cu păianjenii, un fel de love-hate relationship, prezentă în cultura umană încă de la începuturile sale. Din păcate, deși păianjenii au un rol foarte bine stabilit în natură și sunt extrem de utili omului, sunt priviți cu neîncredere și teamă, iar primul reflex, când vezi unul, este de a căuta un papuc. 

Aceste creaturi cu opt picioare sunt artropode arahnide, alături de scorpioni, căpușe și acarieni.Dacă nu suferi de arahnofobie, ca unii dintre editorii Mindcraft Stories, găsești aici date complete despre păianjenii din Europa. Curaj!, araneae.nmbe.ch Din punct de vedere sistematic, păianjenii fac parte din Încrengătura Arthropoda, Subîncrengătura Chelicerata, Clasa Arachnida, Ordinul Araneae. 

CITEȘTE ȘI: Căpușele, vampirii nevăzuți de la firul ierbii

La rândul lor, Araneele (păianjenii) sunt împărțite în două subordine: Mesothelae, păianjeni primitivi cu abdomenul segmentat, și Opisthothelae, care cuprinde păianjenii „superiori”, cu abdomenul nesegmentat. Ultimii sunt și ei clasificați în două infraordine, în funcție de aspectul chelicerelor (apendici bucali care conțin glandele cu venin): Mygalomorphae (tarantulele și rudele lor, în principal specii tropicale) și Araneomorphae (majoritatea păianjenilor actuali, inclusiv cei care construiesc pânze).

Păianjenii sunt de aproape două ori mai „bătrâni” decât dinozaurii. Dovezile paleontologice sugerează că primii păianjeni ar fi apărut acum aproximativ 400 de milioane de ani, cu circa 200 de milioane de ani înaintea dinozaurilor.„Fossil evidence for the origin of spider spinnerets, and a proposed arachnid order”, pnas.org  

Grupul păianjenilor este unul foarte divers în ceea ce privește dimensiunile, putând ajunge de la gămălia unui ac, până la o farfurie. Femelele sunt, în general, de câteva ori mai mari decât masculii – lucru întâlnit adesea și în lumea insectelor. 

Misumena vatia, păianjen din familia Thomisidae. El mai este supranumit și păianjen-floare, deoarece vânează insecte ascunzând-se în flori. Foto: Ana-Maria Krapal

O anatomie complexă și rezistentă

Păianjenii sunt organisme foarte bine adaptate la condițiile în care trăiesc. În prezent, există peste 45.000 de specii distribuite pe toate continentele (cu excepția Antarcticii) și în aproape toate habitatele. Diversitatea speciilor de păianjen este foarte dinamică, datorită studiilor care conduc la descoperirea de noi specii sau sinonimizarea altora deja cunoscute. Specialiștii consideră, totuși, că multe specii trec neobservate și estimează că pentru moment sunt cunoscute doar 20-30% din totalul acestora. 

Cu toate că păianjenii au forme dintre cele mai variate, au cu toții aceeași structură de bază a corpului, care este împărțit în două segmente: prosoma sau cefalotoracele (reprezintă capul și toracele, unite, spre deosebire de insecte, la care aceste două segmente sunt separate) și opistosoma sau abdomenul, conectate între ele de un pețiol. Tot corpul este protejat de un exoschelet din chitină dură. 

Prosoma este ovală și are în partea anterioară ochii și orificiul bucal. În dreptul orificiului bucal sunt prezente două tipuri diferite de apendice: chelicerele și pedipalpii. Chelicerele (alcătuite din două articole) au aspectul unor căngi ascuțite și tăioase și sunt străbătute de un canal aflat în legătură cu glandele veninoase. Pedipalpii, formați din șase articole, sunt situați imediat după chelicere și au rol tactil. La masculi, palpii sunt modificați și au rol în reproducere. 

Dorsal, prosoma este acoperită de un scut chitinizat îngroșat care oferă protecție, iar în părțile laterale sunt dispuse patru perechi de apendice locomotoare articulate (pe scurt, cele opt picioare formate din câte șapte articole). 

Opistosoma este voluminoasă, cel puțin egală sau mai mare decât prosoma, și la nivelul ei se găsesc glandele sericigene care produc mătasea bine-cunoscută, precum și organele filiere implicate în procesul de ţesere a firelor de mătase. Tot la nivelul abdomenului sunt prezente şi orificiile anal și reproducător. Opistosoma este mai moale, datorită stratului de chitină mai subțire. 

Păianjenii se hrănesc prin injectarea de enzime în corpul prăzii, care astfel se lichefiază, și aspirarea lichidelor rezultate cu ajutorul esofagului care acţionează ca o pompă. Păianjenii realizează astfel digestia prăzii în afara organismului.

Argiope bruennichi sau păianjenul-viespe. Foto: Ana-Maria Krapal

Câte familii, atâtea obiceie

Sunt prea multe specii de păianjeni răspândite în toată lumea, așa că, în continuare, le voi trece în revistă pe cele mai comune familii, cu reprezentanţi şi în România. 

Din familia Lycosidae, de exemplu, fac parte păianjenii-lup, tereştri, de talie relativ mare (1-4 centimetri). Nu ţes pânze, dar sunt vânători iscusiţi, urmărindu-şi prada cu ajutorul picioarelor mari şi puternice. Îşi sapă galerii în pământ, la gura cărora pândesc prada pe care o omoară cu ajutorul chelicerelor puternice. Veninul lor este printre cele mai slabe şi îl folosesc rar.

Familia Araneidae cuprinde păianjenii care ţes pânze de tip circular şi este cea mai numeroasă, cu peste 3.000 de specii. La noi, poate cei mai cunoscuţi (şi mai mari) reprezentanţi sunt faimosul păianjen cu cruce (Araneus diadematus) şi păianjenul viespe (Argiope bruennichi).

Familia Eresidae este reprezentată de aşa-numiţii păianjeni „de catifea”, organizaţi în șapte genuri, cu aproximativ 100 de specii. Dintre acestea, în România sunt prezente două specii din genul Eresus (sau păianjenii buburuză): E. kollari şi E. moravicus. Unele specii din această familie prezintă un comportament deosebit, similar cu al insectelor sociale, dar fără caste şi regină. De asemenea, femelele unor specii îşi lichefiază propriile organe interne pentru hrănirea puilor.

Familia Salticidae cuprinde păianjenii săritori, a căror denumire li se trage de la faptul că îşi vânează prada sărind asupra ei. Ei se folosesc de salturi mici și pentru a se feri din calea potenţialilor prădători. Salticidele sunt păianjeni de talie mică şi cosmopoliţi. Din această familie fac parte aşa-numiţii păianjeni-păun, cunoscuți pentru abdomenul colorat şi dansurile nupţiale ale masculilor. Una dintre cele mai comune specii de salticid, atât la noi în ţară, cât şi în restul Europei şi în America de Nord, este păianjenul saltimbanc (Salticus scenicus), un salticid de dimensiuni mici (3-4 milimetri lungime) supranumit şi păianjenul-zebră datorită coloraţiei în dungi alb-negru. Este întâlnit adesea în aşezările umane, nu ţese pânză şi este foarte curios.

Familia Agelenidae cuprinde specii care construiesc pânze conice cu o adâncitură la mijloc în care stau ascunşi păianjenii. Cel mai cunoscut este păianjenul de casă (Tegenaria domestica), de culoare cafenie şi de 5-6 mm lungime, întâlnit adesea în apropierea omului, în locuinţe şi pe lângă ele, unde îşi ţese plasa în cotloane întunecate, aproape de podea. Nu este agresiv şi preferă să fugă şi să se ascundă, decât să atace. (Ce bine!)

Membru al familiei Theridiidae. Foto: Ana-Maria Krapal

Familia Theridiidae este foarte diversă și cuprinde și ea peste 3.000 de specii răspândite pe toate continentele, fiind cel mai des întâlnite în locuințele umane. Păianjenii din această familie construiesc pânze tridimensionale din mătase lipicoasă. Din această familie fac parte temutele văduve negre – genul Latrodectus cu șase specii, dintre care una și la noi în țară: Latrodectus mactans. Veninul văduvelor negre conține o neurotoxină puternică, dar mușcătura este rareori mortală la om, cu precădere în cazul copiilor, vârstnicilor și cardiacilor. Falsa văduvă neagră, Steatoda grossa, este un păianjen cosmopolit, adesea confundat cu rudele sale mai veninoase. Specia este sinantropăO specie care însoțește omul, stabilindu-se în locuința sau în preajma așezărilor sale și preferă să construiască pânzele în dulapuri, subsoluri și alte locuri mai ferite din locuințele oamenilor.

Familia Argyronetidae este una mai deosebită, deoarece cuprinde şi specii acvatice. Păianjenii din specia Argyroneta aquatica își construiesc o adevărată cameră pentru scufundări, din mătase hidrofobă, pe care o umplu cu aer transportat de la suprafaţă între perişorii de pe corp. Pereții acestei camere permit schimbul de gaze, astfel că moleculele de oxigen pătrund din apă în cameră, iar dioxidul de carbon este eliminat în sens invers. Sunt prădători şi se hrănesc cu larve de insecte acvatice pe care le pândesc de la intrarea în cameră. Păianjenii scufundători își petrec aproape întreaga viață în aceste camere, ieșind la suprafața apei foarte rar, pentru reproducere.

Agelena labyrinthica sau păianjenul-labirint. Foto: Ana-Maria Krapal

Lumea prin ochii unui păianjen

Când vorbesc de simțurile păianjenilor, nu mă refer la furnicăturile pe care le simte faimosul Om-Păianjen atunci când se află în pericol, ci la organe complexe, precum ochii, perii senzitivi localizați pe corp și apendice, organele chemoreceptoare prezente pe tot corpul și organele faringiene cu rol gustativ.

Din cauza exoscheletului rigid şi a absenţei gâtului, păianjenii nu pot întoarce capul după un subiect de interes. Pentru a depăşi acest neajuns, îşi folosesc toate perechile de ochi pentru a-şi mări câmpul vizual până la aproape 360º. Cert este că cel mai bun văz îl au păianjenii care vânează activ, cum sunt păianjenii-lup şi cei săritori.

În partea anterioară a cefalotoracelui sunt prezenți doi, până la opt ochi cu poziție variabilă. Cel mai adesea, păianjenii prezintă o pereche de ochi principali, mai mari, localizați median, precum și una, până la trei perechi de ochi secundari, mai mici, latero-anteriori, dispuși pe marginea prosomei. De obicei, ochii principali sunt adaptați pentru vederea diurnă, iar ochii secundari sunt adaptaţi pentru vedere nocturnă, prezentând un strat reflectorizant (tapetum lucidum) care ajută la vederea în lumină foarte slabă. 

Nu toţi păianjenii văd în culori. La majoritatea celor studiaţi până acum a fost descoperit un singur tip de fotoreceptor, pentru culoarea verde, deloc surprinzător, fiindcă lumina filtrată de plante şi reflectată de sol are această culoare.„Do spiders have a favorite color?”, sciencedaily.com 

Cu toate acestea, se poate spune că cel puţin unele specii din familiile Araneidae şi Salticidae pot percepe culori. Studiile efectuate asupra păianjenilor cu plasă, printre care şi păianjenul-viespe, au demonstrat prezenţa a trei tipuri diferite de fotoreceptori: pentru lumina UV, albastră şi verde. Se pare că receptorii pentru lumină albastră măresc sensibilitatea la lumină de zece ori, lucru avantajos pentru păianjenii care vânează la crepuscul şi în timpul nopţii.„Structure of the Retinae of the Principal Eyes of Jumping Spiders (Salticidae: Dendryphantinae) in Relation to Visual Optics”, journals.biologists.com 

Masculii de păianjen-păun din genul Maratus (familia Salticidae) au abdomenul împodobit cu modele în culori aprinse şi contrastante, utile în curtarea partenerelor, dar un dezavantaj major atunci când atrag atenţia prădătorilor. Este un detaliu care poate indica prezenţa vederii în culori la aceste specii. În plus, mai multe experimente au demonstrat că unele salticide pot diferenţia fâşii de hârtie albastră şi portocalie dintre peste 20 de nuanţe de gri cu aceeaşi intensitate a culorii.„Peacock spiders”, cell.com 

În fine, cele mai recente studii au arătat că păianjenii săritori nord-americani din genul Habronattus au o vedere colorată în adevăratul sens al cuvântului. Ochii lor prezintă o retină cu patru straturi suprapuse de fotoreceptori (pentru albastru, verde şi UV), precum şi celule pigmentare cu rol de filtru pentru lumina roşie.„Spectral filtering enables trichromatic vision in colorful jumping spiders”, sciencedirect.com 

Studiile realizate până acum arată că nu foarte mulţi păianjeni pot vedea în culori. Însă toţi posedă un avantaj în ceea ce priveşte felul în care privesc lumea. Ochii lor percep lumina polarizată cu ajutorul căreia se pot orienta în spaţiu, făcând din ei, alături de insecte și alte câteva grupe de nevertebrate, un fel de vikingi ai lumii vii.„Iceland Spar: Did the Vikings Use It for Navigation?” visiteskifjordur.is Ei pot „vedea” poziţia soarelui pe cer, chiar şi atunci când este înnorat, neavând astfel niciodată probleme de orientare. 

Pânză realizată de un membru al familiei Araneidae. Foto: Ana-Maria Krapal

Pe o pânză de păianjen

Pe lângă simţul vizual, păianjenii care construiesc pânze primesc foarte multe informaţii din mediul înconjurător prin intermediul firelor de mătase pe care le folosesc pentru ataşarea pânzelor de substrat. Firele de mătase transmit păianjenilor vibraţiile de la animalele care trec peste ele, de la prada capturată etc.

Deşi toţi păianjenii, peste 45.000 de specii, produc mătase, doar aproximativ jumătate dintre aceştia construiesc pânze. Mătasea păianjenilor este unul dintre cele mai versatile materiale naturale și poate fi utilizată pentru transport, adăpost, reproducere, precum şi în nenumărate metode de a prinde prada. 

Există șapte tipuri de glande sericigene care produc mai multe feluri de mătase – lipicioasă, elastică, mai mult sau mai puțin rezistentă, de diferite grosimi, în funcție de scopul plasei construite (mătase lipicioasă, pentru coconi, fire adezive pentru capturarea prăzii sau pentru semnalizare). Fiecare specie de păianjen prezintă doar unele dintre aceste glande, niciodată toate cele şapte împreună.„The elaborate structure of spider silk”, tandfonline.com 

Spre deosebire de prada lor, păianjenii nu se lipesc niciodată de propria plasă. Pentru a se deplasa, folosesc doar razele plasei, construite din fire puternice, dar nelipicioase.

Mătasea păianjenilor este un amestec de proteine bogate în aminoacizii alanină, glicină şi serină cu rol important în rezistenţa firelor, precum şi în acid glutamic şi prolină care contribuie la elasticitatea sa faimoasă. Aminoacizii sunt dispuşi într-un model specific fiecărui tip de mătase în parte. 

Mătasea este produsă de glandele sericigene în stare lichidă şi specialiştii consideră că firele se solidifică datorită stresului mecanic suferit la trecerea prin orificiile filierelor. Practic, efortul mecanic induce realinierea moleculelor proteice, astfel încât se formează legături mai puternice între ele, iar mătasea devine solidă.

Așa cum aminteam mai devreme, mătasea păianjenilor este renumită pentru gradul înalt de elasticitate şi rezistenţă nemaiîntâlnite în natură. S-a demonstrat că un fir de mătase este de cinci ori mai rezistent decât unul de oţel cu acelaşi diametru. Specialiştii au reuşit să explice şi de ce: fiecare fir de mătase este format din nanofibre împletite în aşa fel încât structura finală este mult mai rezistentă.„Spider silk is five times stronger than steel—now, scientists know why”, science.org

Numeroasele proprietăţi avantajoase omului au făcut din mătasea păianjenilor un material râvnit pentru diferite aplicaţii (de la haute couture, la fabricarea de veste antiglonţ), dar, de-a lungul timpului, s-a dovedit că producerea artificială a acesteia este un proces complicat şi adesea foarte costisitor, așa că materialele sintetice similare, realizate de om, sunt foarte rare.„Spinning spider silk into startup gold”, science.org  

Unele specii de păianjeni, precum păianjenii de catifea din genul Stegodyphus întâlniți în Africa, Europa şi Asia, dar şi în Brazilia, care nu fac pânze cu rolul de capcană, folosesc firele de mătase pe post de parapantă, pentru a se deplasa pe distanțe impresionante, cu ajutorul vântului. Comportamentul poartă denumirea de ballooning şi presupune lansarea unui fir de mătase de care păianjenul rămâne ataşat în timp ce este luat și „purtat de vânt.Dispersal of Stegodyphus dumicola (Araneae, Eresidae): they do ballooning after all! ”, bioone.org 

Speciile de salticide, precum păianjenul-zebră, folosesc fire de siguranţă atunci când vânează. Practic, înainte de a se arunca asupra prăzii, păianjenul lasă lipit un fir pe suprafaţa de unde se lansează. Dacă reuşeşte să prindă prada vizată, urcă înapoi pe fir cu tot cu cină. În cazul în care atacul eşuează, el se poate ridica mai repede la locul de pândă pentru a aştepta următoarea victimă.

Studiu NASA, 1995. Pânza țesută de un Araneus diadematus (păianjen de casă) este alterată atunci când păianjenul este expus la substanțe chimice. Alterarea poate fi cuantificată și utilizată ca măsurători de toxicitate.

Ce avem la cină? O pasăre. Sau poate un șarpe?

Păianjenii au fost folosiți ca model de studiu pentru numeroase subiecte, printre care și cercetarea efectelor unor droguri şi stimulente asupra sistemului nervos. Un astfel de studiu a fost realizat de NASA. În 1995, au fost publicate efectele cafelei, LSD-ului, marijuanei şi amfetaminei asupra pânzelor păianjenului cu cruce. Păianjenii cărora li s-a administrat LSD au construit plase mult mai geometrice, pe când cei trataţi cu marijuana au renunţat înainte de a termina de ţesut pânza. Cercetătorii au mai constatat că deformarea pânzelor este direct proporţională cu concentraţia de substanţă administrată.(Marshall Space Flight Center – Using Spider-Web Patterns to Determine Toxicity, NASA Tech Briefs, aprilie 1995, p. 106). „An old NASA study gave spiders drugs to see how it affected their webs”,  businessinsider.com  

CITEȘTE ȘI: 5 experimente științifice care au depășit limitele eticii 

Un studiu mai recent a evidenţiat faptul că diferite neurotoxine precum cafeaua şi amfetaminele afectează sistemul nervos central al păianjenilor la diferite niveluri.„The effects of neurotoxins on web-geometry and web-building behaviour in Araneus diadematus Cl.”, sciencedirect.com  

Aproape toate speciile de păianjen sunt veninoase, dar foarte puţine dintre acestea sunt periculoase pentru om. Asta se datorează în principal chelicerelor, care nu sunt suficient de lungi sau puternice ca să străpungă pielea umană, datorită cantităţii mici de venin secretată, precum şi din simplul motiv că foarte puţine specii de păianjen sunt agresive. 

Veninul păianjenilor este un amestec incolor cu peste 100 de componente cu ţinte diferite (receptori de la nivelul sistemelor muscular şi nervos, membrane celulare, structuri extracelulare etc.) care, împreună, formează veninul cu atât de mult succes împotriva prăzilor.„Spider Venom: Components, Modes of Action, and Novel Strategies in Transcriptomic and Proteomic Analyses”, ncbi.nlm.nih.gov 

Au fost descrise trei categorii mari de venin: neurotrop, cu acţiune asupra sistemului nervos (prezent la speciile de văduve negre, unele tarantule şi genul Ctenus), necrozant, care provoacă cangrene la nivelul ţesuturilor afectate (întâlnit mai ales la unele specii de păianjeni-lup) şi mixt (prezent la genuri din America de Nord şi de Sud). 

Veninul unor păianjeni este atât de puternic, încât pot prinde și consuma șerpi de dimensiuni mult mai mari decât ei, folosindu-și și plasele solide. Dintre cazurile studiate, 80% au fost raportate din SUA și, deloc surprinzător, din Australia. În Europa, acest comportament a fost observat foarte rar (în mai puțin de 1% din cazuri). Cei mai de succes „vânători de șerpi” s-au dovedit a fi speciile de văduvă neagră (aproximativ jumătate dintre cazurile prezentate). Aceste specii sunt cunoscute pentru mătasea lor foarte rezistentă, dar și pentru toxina conținută de veninul lor, care atacă sistemul nervos al vertebratelor și le ajută să captureze cu ușurință prăzi mai mari – șopârle, broaște, șoareci, păsări și șerpi.„Spiders (Arachnida: Araneae) feeding on snakes (Reptilia: Squamata)”,  bioone.org  

Specie de păianjen-lup. Foto: Ana-Maria Krapal

Păianjenii prosperă la oraș

În timp ce unele specii de animale suferă din cauza expansiunii oraşelor, se pare că păianjenii nu se numără printre acestea.„Urbanisation at Multiple Scales Is Associated with Larger Size and Higher Fecundity of an Orb-Weaving Spider”, journals.plos.org 

CITEȘTE ȘI: Betoanele, agricultura și becurile distrug insectele României

Un studiu realizat în Sydney a scos la iveală faptul că dimensiunile păianjenilor cresc direct proporţional cu gradul de urbanizare şi invers proporţional cu vegetaţia prezentă.„Friendly Neighborhood Spiders Get Bigger in Cities”, smithsonianmag.com Acest lucru se datorează cel mai probabil fenomenului de „insulă de căldură urbană” care permite păianjenilor să crească mai uşor fără să consume energie prea multă pentru a se încălzi. De asemenea, este foarte probabil ca păianjenii „urbani” să aibă acces la mai multă hrană, ţinând cont că un număr mare de pânze a fost găsit în jurul stâlpilor de iluminat, care atrag numeroase insecte noaptea.

Un alt studiu, realizat tot în Australia, a arătat că cea mai importantă caracteristică a speciilor de păianjeni care trăiesc în apropierea oraşelor este rezilienţa în faţa schimbărilor antropice ale habitatului.„Life history of an urban-tolerant spider shows resilience to anthropogenic habitat disturbance”, academic.oup.com Acest studiu a evaluat efectele urbanismului asupra dezvoltării unei specii tolerante, care suportă uşor modificările de habitat. 

Aceste tipuri de studii sunt importante pentru a înţelege efectele urbanizării asupra vieţii sălbatice, esenţială pentru menţinerea biodiversităţii în oraşe. Se poate avansa, astfel, spre crearea unor ecosisteme funcţionale, sănătoase, chiar şi în zonele urbane. Însă prezenţa speciilor native de plante şi animale în oraşe nu este importantă doar pentru biodiversitate, ci şi pentru sănătatea şi educarea locuitorilor acestor oraşe.

În același timp, păianjenii sunt specii folositoare omului, prin simplul fapt că vânează insecte care, de cele mai multe ori, sunt considerate „dăunătoare” într-un fel sau altul. Astfel, păianjenii, atât cei de la oraș, cât și cei din afara lui, mențin sub control populațiile numeroase ale acestor insecte.

Acum, că ți-ai făcut curaj să îi cunoști mai bine, sper ca data viitoare când vei găsi un păianjen timid pitulat în vreun cotlon al casei sau prin debara să lași papucul deoparte şi să te gândești cum să-l evacuezi cu blândeţe.

Seria Biodiversitate Urbană este o colaborare între Muzeul Național de Istorie Naturală „Grigore Antipa” și Mindcraft Stories, care-și propune să ofere cititorilor articole despre biodiversitatea urbană din România, scrise de cercetătorii muzeului.