Kaikki hämähäkit eivät kudo verkkoja

Hämähäkeistä tulee monelle ensimmäisenä mieleen taidokkaasti kudotussa verkossa saalista vaaniva otus, joka pyörittelee uhrinsa lopulta seitin tiukkaan syleilyyn. Mutta tiesitkö, etteivät kaikki hämähäkit kudo verkkoja? Kaikilla hämähäkeillä on kyllä kehruurauhaset, jotka kehruunystyjen kautta tuottavat eri seittityyppejä erilaisiin käyttötarkoituksiin. Eräs supersankari käyttää seittiä muun muassa ilman kautta liikkumiseen ja vihollisten vangitsemiseen, mutta mihin hämähäkit sitä käyttävät?

Miksi seitistä ei aina kudota verkkoja?

Seitin käyttötarkoitukseen vaikuttaa paljon hämähäkin saalistustapa. Tunnetuin tapa käyttää seittiä on verkkojen kutominen. Verkkojen rakenteissa ja ulkomuodoissa on eroja, ja joitakin heimoja voi jopa tunnistaa pelkän verkon perusteella. Verkonkutojia ovat hämähäkkiheimoista esimerkiksi ristihämähäkit (Araneidae), jotka tekevät seitistä klassisen ratasverkon. Niiden verkot ovat kauniin symmetriset. Riippuhämähäkit (Linyphiidae) puolestaan tekevät vaakatasossa olevan tasaisen seitin, jonka yläpuolella on pystysuuntaisia estelankoja. Riippuhämähäkit odottelevat verkon alapuolella saaliin putoamista verkkoon. Pallohämähäkit (Theridiidae) puolestaan tekevät verkosta epäsäännöllisen, jopa sotkuisen näköisen kolmeulotteisen kyhäelmän. Kannattaakin seuraavalla kerralla ulkona liikkuessa katsoa, montako erinäköistä verkkoa löydät!

Toisten hämähäkkien saalistustapa ei pohjaudu verkkoihin: monien hämähäkkiheimojen evoluutiossa verkon kutominen saalistusstrategiana on hävinnyt. Hyppyhämähäkit (Salticidae) esimerkiksi saalistavat loikkaamalla saaliin kimppuun, joten ne eivät tarvitse verkkoja. Verkkojen kutomisen sijasta ne käyttävät seittiä ikään kuin turvaköytenään. Hyppyhämäkkeihin voi törmätä esimerkiksi seinillä, puiden rungoilla ja oksilla. Kukkaravukki (Misumena vatia) puolestaan väijyy kukissa ja odottaa pahaa aavistamattoman saaliin lähestymistä. Juoksuhämähäkit (Lycosidae) nimensä mukaisesti juoksevat saaliin kiinni. Niillä onkin monista muista hämähäkkiheimoista poiketen hyvä näkö! Pedokit (Ero) puolestaan eivät kudo itse verkkoja, vaan ne saattavat valloittaa toisen hämähäkin verkon ja syödä sen tekijän. Siitä tuleekin niiden aikaisempi nimi hämähäkinsyöjät. Näiden hämähäkkiheimojen ei siis kannata tuhlata resursseja verkon tekemiseen, koska ne käyttävät toisenlaista tapaa saalistaa.

Seitti on tärkeä osa hämähäkkien ekologiaa

Vaikka monet hämähäkkiheimot eivät kudo verkkoja, seitin tuottaminen on silti tärkeä osa niiden ekologiaa. Seitin avulla monet hämähäkit voivat mm. levittäytyä uudelle alueelle leijailemalla ilman läpi. Seittiä käytetään myös munapussien tekemiseen, jolloin seitistä kudotaan herkkien munien ympärille suoja, mikä auttaa jälkeläisiä selviytymään. Juoksuhämähäkit kantavat munapussia mukanaan takaruumin kärjen kehruunystyihin kiinnitettynä. Monien muiden heimojen hämähäkit puolestaan jättävät munapussinsa esimerkiksi kasvillisuuden sekaan, jolloin seitti auttaa munapussia kiinnittymään.

Jotkin hämähäkit käyttävät seittiä myös ns. pesän tekemiseen. Ne voivat käyttää pesää esimerkiksi lepäämiseen, nahanluontiin, paritteluun ja munintaan. Seitillä on myös tärkeä osa hämähäkkien informaation vaihtoa. Toiset hämähäkit saavat seitin kemiallisten ominaisuuksien perusteella tietoa seitin jättäneen hämähäkin lajista, sukupuolesta, sukukypsyydestä ja pariutumistilanteesta. Monet hämähäkit tuottavat seittiä koko ajan liikkuessaan, joten ne jättävät peräänsä jäljen, jota esimerkiksi niitä saalistavat toiset hämähäkit tai mahdolliset parittelukumppanit voivat lukea. Seitti on siis varsin monipuolinen apuväline, josta vaikuttaa olevan monenlaista hyötyä. Se on kuitenkin melko ainutlaatuinen apuväline eliökunnassa.

Vain hämähäkit ja jotkin hyönteiset, kuten silkkiperhosen toukat, tuottavat seittiä. Hämähäkkien seitti on kuitenkin omaa luokkaansa: se on erityislaatuisen vahvaa ja joustavaa. Hämähäkit myös erittävät seittiä koko elinkaarensa ajan – hyönteisillä seitin tuottaminen rajoittuu yleensä esimerkiksi toukka- tai kotelovaiheeseen. Vaikka esimerkiksi silkkiperhosen (Bombyx mori) toukan seitti koostuukin samankaltaisista proteiineista, se ei silti vedä vertoja hämähäkkien seitille. Hämähäkin seitti on vahvempaa ja kestävämpää, ja se on myös erityisen vahvaa suhteutettuna seitin tiheyteen. Erot hämähäkkien ja silkkiperhostoukkien seittien ominaisuuksissa johtuvat seittien mikrorakenteiden ja koostumuksen eroista: molekyylitasolla aminohapot ja niiden sekundaarirakenteet ovat laskostuneet niissä eri tavalla.

Seitin ja verkonkudonnan kehittyminen

Miten tällainen erikoisuus on sitten kehittynyt hämähäkeille? Seitin ja verkonkudonnan evoluutiosta voi saada vihjeitä tutkimalla esimerkiksi niiden tuottamiseen tarvittavien morfologisten rakenteiden, kuten kehruurauhasten, eriytymistä, vaikka siitä ei voikaan vetää suoria johtopäätöksiä. Hämähäkkiryhmien kehruurauhasten anatomia linkittyy niiden sijaintiin evolutiivisessa sukupuussa: mitä aikaisemmassa vaiheessa hämähäkkien sukuhaarat eriytyivät yhteisestä kantamuodosta, sitä yksinkertaisemmat niiden seitintuotantorauhaset ovat. Myöhemmin eriytyneet ryhmät tuottavat monimuotoisempaa seittiä useammista rauhasista. Näitä morfologisia rakenteita voi sitten seitin evoluutiota tutkittaessa verrata esimerkiksi hämähäkkiryhmien käyttäytymiseen, kuten millaisia verkkoja ne kutovat ja miten ne käyttävät seittiä, sekä molekulaariseen dataan, kuten hämähäkkien dna:han.

Silkin ja verkon evolutiivisesta alkuperästä ei ole vielä täyttä varmuutta, mutta siitä on useita hypoteeseja. Erään hypoteesin mukaan seitin kehittyminen liittyi alun perin hämähäkkien lisääntymiseen, kuten munien suojaamiseen. Toisen hypoteesin mukaan varhaisimmat hämähäkit olivat metsästäjiä, jotka käyttivät seittiä mahdollisesti kuivuudelta suojautumiseen. Aikojen saatossa seitin käyttötarkoitus muuttui, ja sen avulla hämähäkit alkoivat saalistaa maassa kulkevia hyönteisiä. Myöhemmin, kun hyönteisille kehittyi lentotaito, hämähäkkien seititkin siirtyivät ylemmäs kasvillisuuteen. Tästä vaiheesta ei kuitenkaan ole löytynyt fossiilistuneita verkkoja, joten suoria todisteita siitä ei ole.

Joiltakin hämähäkkiheimoilta verkon kutomisen taito hävisi evoluution myötä, mutta kaikilla on silti kehruurauhaset ja kyky tuottaa seittiä. Monilta verkkoja kutovilta hämähäkkiheimoilta puolestaan on kadonnut evoluution myötä kehruulevy. Ne tuottavat hieman erilaista seittiä verrattuna kehruulevyllisiin heimoihin: seitti on niillä tahmaista ja märkää. Suomen hämähäkeistä suurin osa kuuluu heimoihin, joilla tällaista kehruulevyä ei ole. Intuitiivisesti voisi ehkä ajatella symmetrisen, kauniin verkon olevan myöhemmin kehittynyt ominaisuus kuin kolmeulotteisen, ”sotkuisen” verkon. Asia on kuitenkin todennäköisesti päinvastoin: kaksiulotteinen, symmetrinen ja pyöreä verkko on mitä luultavimmin kehittynyt hämähäkkien evoluutiossa vain kerran, ja siitä on joillekin heimoille kehittynyt myöhemmin kolmeulotteinen verkko. Verkkoja kutoville hämähäkeille on myös kehittynyt morfologisia adaptaatioita, joita juoksevilla hämähäkeillä ei ole, kuten nilkkojen kolmannet kynnet. Niiden avulla näiden hämähäkkien on helpompi kulkea verkkoa pitkin.

Hämähäkkien seitti on siis todellakin mielenkiintoinen ja monikäyttöinen evoluution taidonnäyte, johon kuitenkin sisältyy vielä monia mysteerejä. Ei lienekään ihme, että Hämähäkkimies vaikuttaa niin voittamattomalta?

Kuva: Valtteri Jokinen

Kirjoittanut Jasmin Nevala

Tekstin kirjoittamisessa on konsultoitu hämähäkkiasiantuntija Valtteri Jokista

Kiitos kommenteista myös Reino Pajarteelle

Lähteet:

Blackledge, T. A., Scharff, N., Coddington, J. A., Szüts, T., Wenzel, J. W., Hayashi, C. Y., & Agnarsson, I. (2009). Reconstructing web evolution and spider diversification in the molecular era. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(13), 5229-5234.

Foelix R.F. (2011). Biology of spiders. 3rd edition. Oxford University Press.

Herberstein, M. E. (Ed.). (2011). Spider behaviour: flexibility and versatility. Cambridge University Press.

Kiseleva, A. P., Krivoshapkin, P. V., & Krivoshapkina, E. F. (2020). Recent advances in development of functional spider silk-based hybrid materials. Frontiers in Chemistry, 8, 554.

Shear, W. A. (1994). Untangling the evolution of the web. American Scientist, 82, 256-256.