Пауки охотятся из засады, плетут ловчие сети безупречной геометрии и заботятся о потомстве - и все это при нервной системе размером с маковое зерно. Мозг у пауков и правда крошечный, но устроен на удивление экономно. У самых мелких видов нервная ткань даже не помещается в теле и заходит в лапки. Разберемся без мифов, как работает «голова» у восьминогого охотника.
Как устроена нервная система паука
Полноценного мозга в том виде, как у млекопитающих, у паука нет. Вместо него - скопление нервных клеток, которое называют мозгом-ганглием. Оно лежит в головогруди (переднем отделе тела) и разделено на две части. Надглоточный ганглий обрабатывает сигналы от глаз и управляет в основном зрением. Подглоточный ганглий отвечает за лапки, педипальпы, хелицеры и пищеварение. Вместе они образуют единый нервный узел, сквозь который проходит пищевод.
От этого центра отходят нервы ко всем конечностям. По сути это компактный командный пункт: короткие расстояния означают быструю реакцию, а пауку она нужна ежесекундно - и когда добыча коснулась паутины, и когда надо спастись самому.
Вся нервная система у пауков сильно сконцентрирована: у насекомых цепочка нервных узлов растянута вдоль тела, а у паука они слились в один плотный сгусток в головогруди. Подсчитать число нейронов у крошечных видов трудно, но по меркам беспозвоночных это очень сжатая, хорошо упакованная система. Именно такая компактность позволяет быстро проводить сигналы и реагировать на прикосновение к паутине за доли секунды.
Почему нервная ткань заходит в лапки
Исследователи из Смитсоновского института тропических исследований в Панаме изучили девять видов пауков - от крупных тропических до крошек размером с булавочную головку. Выяснилось любопытное: чем меньше паук, тем большую долю тела занимает его нервная система. У самых мелких паучат центральная нервная система заполняет почти 80% полости головогруди и даже выходит в первые сегменты лапок.
У совсем юных особей некоторых видов на теле заметны небольшие выпуклости - это «лишний» мозг, которому не хватило места внутри. По мере взросления тело растет, пропорции выравниваются, и выпуклости исчезают.
Причина проста. Нервная клетка не может быть сколь угодно маленькой: в ней должно уместиться ядро с полным набором генов, а нервные волокна (аксоны) нельзя сделать слишком тонкими, иначе сигнал потеряется. Поэтому в миниатюрном теле мозг занимает непропорционально много места. Это частный случай правила Галлера: чем мельче животное, тем большую долю его массы составляет нервная ткань. Для сравнения, у человека мозг - около 2% массы тела, а у некоторых насекомых и самых мелких пауков эта доля в разы больше.
Органы чувств: глаза и чувствительные волоски
У большинства пауков восемь глаз, расположенных в несколько рядов. Обычно зрение у них слабое и различает в основном движение и свет. Главное исключение - пауки-скакунчики (Salticidae): их передняя пара глаз дает резкое цветное изображение, так что охотятся они преимущественно глазами.
Но «видит» паук не только глазами. Все тело покрыто чувствительными волосками, которые улавливают малейшие колебания воздуха и вибрации поверхности. Самые тонкие из них, трихоботрии, реагируют на легчайшее дуновение воздуха от пролетающей рядом мухи. Особые щелевидные органы (лировидные органы) в кутикуле реагируют на натяжение и деформацию - так паук на паутине по характеру дрожания отличает запутавшуюся муху от капли дождя или ветра. Волоски на лапках чувствуют и запах, и вкус. Фактически лапки паука - это одновременно руки, уши и нос.
Поэтому «слепота» многих пауков не делает их беспомощными. Паук, сидящий в центре паутины, читает мир как сплошную карту вибраций: он определяет размер добычи, направление и даже отличает потенциального партнера, который специально дергает нити в определенном ритме.
Умные ли пауки
Умными в человеческом смысле пауков не назовешь, но их поведение бывает удивительно сложным. Самое показательное - паутина. Молодой паук плетет ловчую сеть правильной формы с первой попытки, без обучения и без примера взрослых. Эта программа заложена врожденно.
Охота тоже не требует уроков: паук знает, когда замереть, когда броситься, как обвить добычу. А вот пауки-скакунчики способны на большее - они планируют маршрут к жертве обходными путями, иногда теряя цель из виду, и все равно выходят точно к ней. Особенно отличился род Portia: эти скакунчики охотятся на других пауков, подбираясь к чужой паутине, и могут дергать нити, имитируя добычу, чтобы выманить хозяина. Для существа с мозгом в долю миллиметра это настоящий интеллектуальный подвиг. Так что сложное поведение здесь - не признак «ума», а результат чрезвычайно эффективной, тонко настроенной нервной системы.
Мифы и любопытные факты
Миф о том, что паук вовсе безмозглый и действует «на автомате», неверен: у него есть полноценный нервный центр, просто очень маленький. Еще одна ошибка - считать, что крупный тарантул умнее мелкого паучка. Скорее наоборот: у крошечных видов на нервную систему приходится большая доля тела.
Несколько фактов напоследок. Нервная ткань требует много энергии, поэтому значительная часть добытой пищи идет именно на «питание мозга». Отдельного сердца для мозга у пауков нет - гемолимфу по телу гонит трубчатое сердце вдоль брюшка. И еще: пауки - не насекомые, а отдельный класс паукообразных, и строение их нервной системы заметно отличается от насекомого. Любопытно и то, что не все пауки вообще плетут ловчие сети: многие виды - активные охотники, которые догоняют добычу или подстерегают ее, и их нервная система «заточена» скорее под быстрое движение и точный прыжок, чем под работу с паутиной.
Частые вопросы
Сколько весит мозг паука? У мелких видов речь о долях миллиграмма, но по доле от массы тела это много - у самых маленьких паучат нервная система достигает около 80% объема головогруди.
Правда ли, что мозг паука не помещается в голове? У самых мелких видов да: часть нервной ткани заходит в лапки, а у юных особей может даже образовывать выпуклости на теле.
Видят ли пауки человека? Большинство различает лишь движение и свет. А вот пауки-скакунчики обладают острым зрением и вполне могут «рассматривать» то, что перед ними.
Способны ли пауки учиться? Основные навыки - плетение паутины и охота - врожденные. При этом некоторые пауки гибко строят маршрут охоты, что указывает на элементы сложного поведения.
Если эти создания вам интересны ближе, почитайте про паука-птицееда и Brachypelma smithi, а больше материалов ищите в разделе о пауках.
