Паутина бабьего лета: как пауки взлетают на нити и при чём тут электричество

Шестьдесят миль до берега, ясное утро, ровный слабый ветер, а на снастях «Бигля» сидят тысячи красноватых паучков длиной в две с половиной миллиметра. Дарвин записал это 1 ноября 1832 года у устья Ла-Платы и добавил, что воздух был полон хлопьев паутины, как в осенний день в Англии.

«Бигль» среди гор Огненной Земли: акварель Конрада Мартенса, написанная во время плавания Дарвина (фото: Conrad Martens (1801 - 21 August 1878), Wikimedia Commons, Public domain)

Те же нити, что осенью висят на кустах и оградах, запускают сами пауки. Мелкие, молодые и взрослые, они забираются на верхушку травинки, выпускают шёлк и взлетают на нём, как на воздушном шаре. Одного такого путешественника поймали над Луизианой на высоте около 4,6 километра. А что именно поднимает паука, спорят почти два века: версию с электричеством выдвинули ещё в начале XIX века, но в лаборатории проверили только в 2018-м.

Шёлковые нити на траве рядом с зарослями тростника в низком осеннем свете, окрестности Реджо-нель-Эмилии, Италия (фото: Giorgio Galeotti, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0)

Взлёт на цыпочках

Сам старт выглядит скромно. Паучок поднимается на торчащую точку: верхушку травинки, ветку, столбик ограды. Выпрямляет ноги, задирает брюшко градусов на сорок пять и выпускает шёлк. Исследователи называют эту стойку «на цыпочках». Дарвин видел её в Санта-Фе: паук миллиметров в восемь на верхушке столба выпустил четыре или пять нитей, они разошлись лучами и блестели на солнце, а потом паука унесло. День был жаркий и будто бы безветренный.

Одиночная нить паутины, натянутая над стеблями осеннего луга, Чехия (фото: T. Kebert, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0)

Погода нужна тихая: пауки взлетают только при ветре слабее трёх метров в секунду. Брошенные нити заметнее против низкого солнца и после росы, которая оседает на шёлк так же, как на леера и стёкла яхты.

Шёлковые нити на траве, покрытые каплями росы, после массового вылета паучков (фото: Stephen Michael Barnett, Wikimedia Commons, CC BY 2.0)

Чего не хватало ветру

Дарвин объяснял подъём тёплым воздухом от нагретой земли. У физиков остались вопросы: откуда у паука резкое ускорение при отрыве от опоры, если ветер слабый, и почему нити в полёте расходятся веером и не слипаются, хотя должны бы спутаться. Одно из возможных объяснений — электрическое отталкивание нитей.

Электрическую версию проверили в Бристольском университете. Эрика Морли и Дэниел Роберт взяли 36 взрослых пауков рода Erigone, мелких линифиид, пойманных у Бристоля с июля по октябрь 2016 года. Каждого сажали на картонную полоску в закрытом ящике, где воздух почти не двигался, а между пластинами сверху и снизу включали вертикальное поле: 0, 1250 или 6250 вольт на метр. С полем пауки чаще спускались на нити, с которых начинается полёт, а при сильнейшем ещё и чаще вставали на цыпочки. Повисший в воздухе паук поднимался, когда поле включали, и опускался, когда выключали.

Самец Erigone atra, мелкого паука-линифиида того же рода, что в бристольском опыте; полоска шкалы в углу кадра равна одному миллиметру (фото: Donald Hobern from Copenhagen, Denmark, Wikimedia Commons, CC BY 2.0)

Поле на кончике травинки

В обычный ясный день у земли такого нет. Над ровным лугом поле около 120 вольт на метр, и таких значений опыт не проверял: лабораторные 1250 и 6250 в десять и в пятьдесят раз больше. Зато в туман и под дождевыми облаками поле доходит до нескольких тысяч вольт на метр, а острые кончики листьев, хвоинок и веток, где как раз и стартуют пауки, сгущают его до десятков тысяч. По тому же принципу работает громоотвод, и по нему же в грозу начинает светиться мачта: огни святого Эльма рождаются на острие.

Выводы авторы сделали осторожные: поля достаточно, чтобы паук взлетел, но оно не всегда обязательно, и лёгкий ветер с электричеством могут работать вместе. В сводках погоды такой строки обычно нет, и бристольские исследователи предлагают её добавить: по ней, возможно, получится предсказывать массовые вылеты.

Как высоко и как далеко

С 1926 по 1931 год самолёт Министерства сельского хозяйства США, в основном над Луизианой, поднимал ловушки на высоту от 20 до 15 000 футов и собрал 1461 паука; среди определённых семейств больше всего оказалось линифиид. Ловились пауки чаще всего с ноября по январь и только 60 из них ночью. Самый высокий попался на 15 000 футов, это около 4,6 километра, и автор отчёта Глик в 1939 году считал, что выше, вероятно, не ловили ничего. Он же видел белые нити в воздухе и на 11 000 футов, а стойки самолёта после посадки нередко становились почти белыми от шёлка.

Нити взлетающих паучков в солнечном луче на лесной опушке, горы Санта-Крус, Калифорния (фото: Little Grove Farms, Wikimedia Commons, CC BY 3.0)

Так далеко залетают немногие. По модели, которую приводит швейцарский арахнолог Бланденье, большинство пауков пролетает меньше нескольких сотен метров, а у некоторых счёт идёт на десятки и сотни километров. Шестьдесят миль до берега у Дарвина, около ста километров, из этих редких дальних перелётов.

Осенью летят и взрослые

Одиннадцать лет, с 1994 по 2004 год, Бланденье считал пауков в ловушке-пылесосе на высоте 12 метров возле станции Шанжен в кантоне Во. Набралось 15 398 пауков 103 видов, и 60 процентов из них оказались линифиидами. Пиков вылета получилось два: с конца мая до середины августа и с начала октября до начала ноября. Осенний пик дали взрослые линифииды: у большинства из них два поколения в год, отсюда и две волны вылетов.

Нити паутины в низком солнце над голым кустом, окрестности Карлштейна, Чехия (фото: ŠJů, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0)

Семейство живёт почти по всему свету, и в Сочи тоже: в мировой базе данных GBIF есть линифииды, собранные у Красной Поляны ещё в 1988 году.

Увидеть сам взлёт проще всего в тёплый день с лёгким ветром, у верхушки забора или куста и против низкого солнца: в его луче нить блестит, как блестела у Дарвина в Санта-Фе.