Явление цветового полиморфизма у пауков-тенетников долгое время считалось уникальной чертой нескольких видов, разбросанных в Америке и на Гавайях. Новое исследование показало, что сходные «улыбающиеся» узоры независимо возникли и в горных лесах Западных Гималаев.
Цветовой полиморфизм — существование нескольких генетически обусловленных вариантов окраски внутри одной популяции. Цветовой полиморфизм привлекает специалистов в области эволюционной биологии. Классическим модельным объектом для его изучения стали пауки-тенетники из семейства Theridiidae. Наибольшую известность получил гавайский «счастливый паук» Theridion grallator, открытый в 1900 году и названный так за уникальный узор на брюшке, напоминающий улыбающееся лицо.
Позднее исследования показали, что этот полиморфизм поддерживается отбором и имеет сложную генетическую основу. Впоследствии схожие, но независимо эволюционировавшие полиморфные узоры обнаружили у других представителей семейства: Theridion californicum в Калифорнии, Selkirkiella alboguttata в Чили и у пауков рода Spintharus. Каждый из этих случаев предоставлял данные о параллельной эволюции.
До сих пор пауки с такими узорами были локализованы в Новом Свете — на Гавайях, в Северной и Южной Америке. Ученые из Индии впервые описали подобный феномен в Западных Гималаях.
Образцы собрали в 2024 году с 61 особи в трех локациях. С помощью стереомикроскопии и сканирующей электронной микроскопии авторы научной работы изучили структуру, морфологию и сенсорные органы. Результаты исследования опубликовал журнал Evolutionary Systematics.
Уникальное строение гениталий этих животных показало, что это новый для науки вид, который получил название Theridion himalayana. Параллельно ученые провели молекулярно-филогенетический анализ для 44 видов пауков-тенетников. Построенное филогенетическое дерево показало, что новый вид не родственник гавайского. Он сформировал новую ветвь с другими видами.
Это доказывает независимое, параллельное возникновение «счастливого» узора в Азии. Кроме того, идентифицировали 32 уникальных цветовых узора, которые сгруппировали в пять основных типов.
Когда исследователи подсчитали, какие цветовые морфы встречаются у самцов и у самок, они обнаружили очень резкое различие. Оказалось, почти девять из 10 самцов имели бледное незаметное брюшко без всякого рисунка. Такой маскировочный тип окраски делает паука практически невидимым на фоне листа. В то же время у самок три четверти особей, напротив, носили на брюшке яркий узор — красный кружок в белом или черном кольце, который и напоминает улыбающееся лицо.
Иными словами, броская внешность оказалась почти исключительно женской чертой, а самцы в подавляющем большинстве оставались невзрачными. Статистические тесты подтвердили, что связь между полом особи и типом ее окраски чрезвычайно сильна. Этот факт заставил ученых предположить, что гены, отвечающие за проявление рисунка на брюшке, расположены в половых хромосомах, а не в обычных.
Таким образом, Heridion himalayana представляет собой уникальную эволюционную модель. Его открытие подтверждает, что генетические «программы» развития пауков-тенетников предрасположены к созданию сходных цветовых вариаций в ответ на схожие экологические условия, в частности обитание на нижней стороне широких листьев имбиря. При этом привязка узоров к полу заставляет появиться гипотезу о том, что разная окраска самцов и самок может быть результатом ролевой специализации.
