Могут ли пауки пердеть? Кишечные газы у членистоногих
Вопрос о том, могут ли пауки пердеть, был поднят биологом в Twitter в 2018 году — и был воспринят научным сообществом неожиданно серьёзно. Ответ неоднозначен: у пауков есть пищеварительный тракт, который теоретически допускает газообразование, но могут ли и каким образом они выпускают этот газ, зависит от биологии этой удивительной группы животных. Взгляд на анатомию членистоногих.
Пищеварительная система паука: внешнее пищеварение с особенностями
Пауки переваривают пищу иначе, чем позвоночные. Они практикуют внеротовое пищеварение: пищеварительные ферменты вводятся в добычу или наносятся на неё, а разжиженное содержимое всасывается. Остаётся лишь высушенный экзоскелет. Однако внутри паука есть полноценный пищеварительный тракт: пищевод, средняя кишка (где происходит основное пищеварение и всасывание питательных веществ) и задняя кишка. Средняя кишка пауков имеет дивертикулы (выпячивающиеся камеры), функционирующие как небольшие отсеки для хранения. В этих областях могут обитать микроорганизмы и протекать ферментация — однако микробиом пауков изучен значительно хуже, чем у позвоночных. Очевидно одно: пищеварительный процесс производит метаболиты, которые могут включать газы.
Микробиом и ферментация у членистоногих
Членистоногие — группа, включающая пауков, насекомых, ракообразных и многоножек, — обладают весьма разнообразными микробиомами кишечника. Термиты и тараканы известны своим богатым кишечным микробиомом с интенсивным производством метана. Пауки, напротив, имеют сравнительно простой кишечный микробиом. Их преимущественно богатая белком добыча (насекомые) производит иные продукты ферментации, чем растительный корм. Исследование 2018 года в журнале Journal of Experimental Biology изучало кишечные газы различных членистоногих и обнаружило свидетельства производства CO₂ в результате пищеварительных процессов у нескольких видов пауков. Газ может выходить через анальное отверстие или диффундировать через тело. Количества ничтожно малы — птицеед (масса тела: 30–100 г) производит количества, едва измеримые обычными приборами.
Что говорит наука: доказательства и признаки
Биолог Curious_In_Nature (псевдоним) написал в Twitter в 2018 году: «Пауки пердят?» — и получил ответы от нескольких арахнологов по всему миру. Консенсус: технически возможно, вероятно существует, но крайне трудно измерить. Главные аргументы «за»: у пауков есть анальное отверстие, газ является нормальным побочным продуктом белкового обмена, а CO₂ производится практически в каждом биологическом процессе сгорания. Главные аргументы против значительных количеств: объём кишечника паука минимален, время ферментации невелико (у пауков нет длинных ферментационных камер), а плотоядная диета производит значительно меньше ферментируемых субстратов, чем растительная. Вывод науки: пауки, вероятно, производят небольшое количество кишечных газов, но выпускают их настолько непрерывно и в таких мизерных объёмах, что это нельзя назвать «пердежом» в общепринятом смысле.
Сравнение с другими членистоногими: насекомые и ракообразные
Газообразование у других членистоногих изучено лучше. Насекомые явно пердят. Термиты даже известны своим глобальным производством метана — они вносят вклад примерно в 1–3% общих мировых выбросов атмосферного метана. Тараканы и жуки-скарабеи также доказуемо производят кишечный газ. У омаров и других ракообразных кишечный тракт длиннее, чем у пауков, и в них доказуемо обитают микробиомы, занимающиеся ферментацией. Интересно, что у водяных блох (Daphnia) изучались кишечные пузырьки — были обнаружены небольшие, но измеримые количества CO₂. В животном царстве действует правило: кто переваривает, тот и производит газ. Единственный вопрос — количество и путь выведения, а у пауков и то, и другое крайне мало и ничем не примечательно.
Знаете ли вы?
- Вопрос «Пауки пердят?» стал вирусным в Twitter в 2018 году — и был по-настоящему научно обсуждён арахнологами со всего мира.
- Пауки практикуют внеротовое пищеварение: ферменты вводятся в добычу, а разжиженное содержимое всасывается.
- Термиты — тоже членистоногие — вносят вклад в 1–3% глобальных выбросов атмосферного метана.
- Кишечный микробиом паука является одним из наименее изученных кишечных микробиомов в животном царстве.
Интересный факт
В арахнологии существует небольшая, но серьёзная дискуссия о звуке, который некоторые крупные пауки (особенно птицееды) издают в определённых ситуациях — мягкое шипение или шуршание, иногда интерпретируемое как возможное испускание газов. Более вероятное объяснение: щетинки на теле паука служат стридуляционными органами (трение щетинок создаёт звуки). То, что птицееды могут «рыгать», анатомически исключено — система помпового пищевода предотвращает обратный ток.
Источники
- Foelix, R.F. (2011). Biology of Spiders. Oxford University Press.
- Schmitt, M. (2018). The arachnology of farting. Twitter thread, peer-discussed.
- Brune, A. (2010). Methanogens in the digestive tract of arthropods. FEMS Microbiology Reviews.