Китайські зоологи розібралися, як самцям павуків вдається катапультуватися з самок відразу після спарювання. Виявилося, що для цього вони різко розгинають суглоби на передніх ногах. При цьому швидкість стрибаючого павука може досягати 88,2 сантиметра в секунду. Як зазначається у статті для журналу, здатність швидко катапультуватися допомагає самцю не стати жертвою партнерки відразу після сукупу.
Павучихи зазвичай більші і агресивніші за павуків-самців. Нерідко вони вбивають і поїдають самців, причому це може статися як до спарювання, так і після нього. Щоб продовжити рід і не загинути, самцям доводиться з великою обережністю наближатися до партнерок, а запліднивши їх, як можна швидше ретируватися. Представники деяких видів виробили поведінкові адаптації, які полегшують це завдання. Наприклад, самці павуків перед спарюванням зв'язують самкам ноги павутиною, щоб зменшити їх рухливість і не бути з'їденим після копуляції. А самці на додаток до цього знедолюють партнерш отрутою.
Самці азіатських соціальних павуків використовують інший спосіб захисту від канібалізму самок. Через долі секунди після спарювання вони катапультуються з тіла партнерш. До того моменту, коли самка повертається, щоб схопити самця, він вже знаходиться на безпечній відстані від неї. Не впасти на землю павуку допомагає павутинна нитка, яка виконує роль страхувального троса. Завдяки їй він також може залишатися відносно недалеко від павучихи і спаритися з нею до шести разів поспіль (або повторити спробу спарювання, якщо перша пройшла невдало).
Команда зоологів, яку очолив Шичан Чжан (Shichang Zhang) з Хубейського університету, вирішила більше дізнатися про те, як самцям вдається тікати від самиць. Спочатку дослідники поспостерігали за 155 спарюваннями цих павуків у лабораторії, 152 самці відразу після копуляції катапультувалися з партнерш і завдяки цьому вижили. Однак три їх сородича не встигли вчасно зістрибнути, так що самки зловили їх і з'їли.
На наступному етапі Чжан і його співавтори провели експеримент з 30 парами. Під час спарювання вчені тримали за спиною самця пензель, яка не давала йому катапультуватися. В результаті всі 30 самців стали жертвами партнерш. А коли автори в додатковому досвіді перерізали страхувальні нитки двадцяти самців, ті продовжили зістрибувати з партнерш, але падали на землю. Ще 20 самців, яким заблокували можливість виробляти павутину, не намагалися запліднити самок, доглядали за ними з безпечної відстані і падали на землю, коли ті проявляли до них агресію.
Проаналізувавши високошвидкісний відеозапис спарювання, дослідники розрахували пікову швидкість, з якою катапультується самець. Вона становила 65,9 сантиметра за секунду. При цьому максимальна пікова швидкість може досягати 88,2 сантиметра в секунду. Це значна цифра для безхребетного довжиною три міліметри. Якби таку швидкість у перерахунку на розмір тіла могла розвивати людина середнього зросту, вона подолала б понад 500 метрів за секунду. Середнє пікове прискорення стрибаючого павука склало 201,7 метра в секунду за секунду, а середня кутова швидкість обертання - 173,4 обороту в секунду.
Чжан і його колеги припустили, що, поки самець сидить на павучині, його ноги зігнуті. Однак, коли павуку потрібно втекти, він різко розгинає їх за рахунок гідростатичного тиску і завдяки цьому здійснює стрибок. Спостереження підтвердили, що в момент копуляції кут між гомілками і передлапками самця становить в середньому 56,8 градуса, а при катапультуванні збільшується до 180 градусів.
Автори виявили, що кожен суглоб ніг самців покритий захисною оболонкою-текою. Площа поверхні теки навколо гомілково-передлапкових суглобів на кожній нозі виявилася в 1,8-110 разів більшою, ніж навколо інших суглобів. При цьому найбільша оболонка оточує колінно-передлапкові суглоби на першій парі ніг. Її площа становить 0,03 квадратних міліметра. На інших ногах тека навколо тих же суглобів значно менша (P < 0.001).
Самці, яким Чжан зі співавторами видалили одну або обидві передні ноги, не намагалися спарюватися з самками і лише доглядали за ними з безпечної відстані. Проколювання оболонки навколо гомілково-передлапкових суглобів передніх ніг призвело до аналогічного результату. Однак якщо самця позбавляли однієї або двох ніг з інших пар, ті успішно запліднювали партнерш і катапультувалися після копуляції.
Результати дослідження демонструють, що самці катапультуються з самок за рахунок різкого розгинання гомілково-передлапкових суглобів передніх ніг. Якщо ці кінцівки пошкоджені або відсутні, павуки-самці утримуються від спроб спаритися, адже в такому випадку вони, швидше за все, стануть жертвами партнерш. Цікаво, що відомі своєю стрибучістю павуки-скакунчики (Salticidae) стрибають за рахунок рухів четвертої пари ніг.
Раніше ми розповідали про те, як вчені описали незвичайну тактику полювання павуків. Ці членистоногі натягують волокна павутини в очікуванні відповідної мети, після чого відчеплюються задніми кінцівками і разом з павутиною здійснюють різкий ривок у бік жертви, завдяки чому вона заплутується в мережі. Ситуація стала першим прикладом запасання енергії за допомогою допоміжного об'єкта в живій природі.