Îngrijirea mamei poate fi costisitoare. De fapt, îngrijirea prelungită a mamei poate determina uneori o mamă să întârzie sau chiar să renunțe la producerea de pui mai mulţi.
Un caz extrem de reproducere extrem de costisitoare pentru mamă are loc la păianjenul Stegodyphus lineatus, din familia Lumii Vechi Eresidae, unde mama are doar un singur pui, pe parcursul întregii vieți.
Puii au nevoie de ajutorul mamei pentru a ieși din sacul de ouă de mătase și sunt total neputincioși când ies. Fără grija mamei, ar muri.
Mama își hrănește puii regurgitând alimente lichide. Apoi, după două săptămâni sau cam asa ceva, tinerii îi răsplătesc eforturile, ucigând-o și consumând-o complet, lăsând un exoschelet gol şi astfel supravieţuind.
Acest proces, cunoscut sub numele de matrifagie, este îngrijirea maternă suicidară extremă: mama nu face nici o încercare de a scăpa de soarta ei.
Matrifagia a fost descrisă pentru prima dată în secolul trecut, de către arahnologul german Ernst Kullmann.
O observație interesantă a fost făcută de elevul său S. Nawabi, care a sugerat că păianjenul-mamă ar putea să-și digere propriile țesuturi, pentru a-și hrăni puii.
Acest lucru a stârnit curiozitatea dr. Mor Salomon, un bursier postdoctoral în entomologie la Facultatea de Agricultură, Alimentație și Mediu Robert H. Smith, Universitatea Ebraică din Ierusalim, care a studiat îngrijirea maternă în Stegodyphus pentru cercetarea sa doctorală.
Ea s-a întrebat dacă femelele își digeră într-adevăr propriul corp și, dacă da, când începe procesul în ciclul reproductiv?
Ce țesuturi sunt digerate și ce schimbări apar în interiorul femelei, în timpul acestui proces? Răspunsurile la aceste întrebări apar într-un articol din Journal of Arachnology.
Păianjenii Stegodyphus lineatus apar în regiunile semiaride ale Israelului și în alte părți ale bazinului mediteranean, în tot Orientul Apropiat și în Asia Mică.
Mor Salomon a luat păianjeni Stegodyphus lineatus femele adulte în cinci etape diferite ale ciclului lor reproductiv – femele virgine, femele împerecheate, femele care au depus ouă, puii care au fost eliberați din sacul de ouă și hrăniți de mame și puii chiar înainte de a comite matrifagie.
Ea a anesteziat păianjenii, i-a fixat în formol și i-a încorporat în rășină, pentru pregătirea lucrărilor histologice.
Secțiunile în serie au fost apoi tăiate prin abdomen și colorate cu substanțe chimice, pentru a detecta proteinele și acizii nucleici. Acest lucru le-a permis lui Salomon și colegilor săi să distingă diferite tipuri de țesuturi și nuclee celulare.
Păianjenii au un sistem digestiv remarcabil. Tuburile lor medii au un număr mare de extensii oarbe, care umplu cea mai mare parte a abdomenului lor.
În aceste extensii, lobii diverticulilor din intestinul mediu, are loc digestia nutrienților.
Nutrienții digerați sunt apoi transferați în lumenul dintre lobi și în țesuturile intermediare, pentru depozitare și distribuire în țesuturile corpului.
În studiul lor, Mor Salomon și colegii ei au confirmat suspiciunea lui Nawabi, că atât la femelele adulte virgine, cât și la femelele împerecheate, celulele lobilor diverticulilor sunt umplute cu picături de lipide și vacuole („buzunare”) intracelulare, care conțin nutrienți digerați.
Cu toate acestea, după depunerea ouălor, acești lobi diverticuli încep să degenereze. Pereții celulari devin neclari, iar vacuolele și picăturile de lipide încep să dispară.
Această degenerare a diverticulilor și a țesuturilor din jur se intensifică după ce puii ies din sacul de ouă și în timpul etapei de regurgitare, când apar pungi de lichid în abdomen.
Chiar înainte de apariția matrifagiei, o mare parte din abdomenul păianjenului este lichefiat. Interesant este că ovarele, inima și țesuturile din jur sunt ultimele organe care degenerează.
Când puii eclozează, femelele Stegodyphus lineatus încetează să-și repare pânzele lipicioase de captură, deoarece nu se vor mai hrăni cu pradă. Lichidul care este regurgitat tinerilor este derivat, prin urmare, numai din nutrienții digerați stocați în diverticulii intestinului mediu și în alte țesuturi din abdomen.
Aceste observații sugerează că îngrijirea maternă este o stradă cu sens unic pentru acești păianjeni și, odată ce începe procesul de dezintegrare a țesuturilor, singura opțiune a femelei este să continue la matrifagie.
Cu toate acestea, acest sistem de reproducere extrem pare să păstreze un grad de plasticitate. Într-un studiu anterior asupra aceleiași specii, Jutta Schneider și colegii săi au arătat că dacă puii sunt îndepărtați din cuibul unei femele cu câteva zile înainte de matrifagie, femela poate încă produce un sac de ouă de înlocuire.
Rezultatele lui Salomon susțin acest lucru, având în vedere că ovarele au fost unul dintre ultimele organe rămase intacte în abdomenul femelei.
Acesta poate fi un plan de rezervă important, deoarece urmașii din cuib sunt adesea uciși de prădători precum viespile și furnicile parazite. Într-o astfel de situație, femela este încă capabilă să producă un alt ambreiaj.
Toate speciile de Stegodyphus observate până acum au îngrijire maternă suicidară și presupunem că au loc schimbări similare în sistemele lor digestive feminine în timpul etapei de îngrijire maternă.
Apar întrebări interesante, totuși, cu privire la trei specii de Stegodyphus care sunt sociale și au îngrijire cooperantă a puietului.
În studiile sale de doctorat, Mor Salomon a arătat că femelele mari imature – și femelele mature care nu se reproduc – pot acționa ca ajutoare la cuib.
Acești ajutoare regurgitează mâncarea și sunt în cele din urmă uciși și mâncați de puii altor femele din colonie.
Ea a mai arătat că ajutorul oferit îmbunătățește foarte mult șansele de supraviețuire ale acestor tineri. Acești ajutoare suferă aceleași procese de degenerare a țesuturilor?
Dacă da, care sunt indiciile care inițiază degenerarea țesuturilor, având în vedere că aceste femele nu se reproduc singure? Acești ajutoare sunt blocați în sprijin sinucigaș?
Unele dintre aceste întrebări sunt investigate în prezent în laboratorul profesorului Gabriele Uhl de la Universitatea Greifswald din Germania.
