Strandgående sandslottbyggere kjenner til den utsøkte frustrasjonen med å tunnelere i sand som er for tørr. Tunnelen holder ganske enkelt ikke formen og faller raskt sammen.
Men noen typer ørken edderkopper har mestret teknikken for å jobbe med tørr sand, grave ut underjordiske graver - noen få korn av sand om gangen - som på en eller annen måte beholder sin form og tåler trykk fra vind og skiftende vekt på sanden rundt dem.
I en ny studie observerte forskere nært fire arter av ørken edderkopper som er kjent for å grave ut vertikale sandtunneler for å gjemme seg, hvile og avle for å grave opp sine ingeniørhemmeligheter. Uventet oppdaget forskerne at arachnidene brukte forskjellige, men like effektive metoder for å samle og flytte sand mens de arbeidet, og de styrket tunnelene når de gravde med nøye lagt bærende lag med silkebånd.
Burrow-edderkopper som de i studien er strengt nattlige. For forskerne innebar det å tilbringe lange timer på huk i sandmiljøer med en lommelykt, fortalte studiens hovedforfatter Rainer Foelix, en arachnologist ved Neue Kantonsschule Aarau i Sveits, til Live Science i en e-post.
En av edderkoppartene - Cebrennus rechenbergi, som er hjemmehørende i ørkenene i det nordlige Marokko - er også kjent som vognhjulspindelen for den uvanlige bølgende bevegelsen den bruker når den trues. Den har en kroppslengde på omtrent 0,8 tommer (2 centimeter), og graver huver som måler omtrent 25 cm dybde og rundt 20 cm i diameter. Da studere medforfatter Ingo Rechenberg, professor ved Technische Universität Berlin (teknisk universitet i Berlin) og forskeren som oppdaget og navngav edderkoppen, observerte hvordan disse edderkoppene fungerte, bemerket han at de bygde tunnelene sine "som om folk bygger en brønn , "Fortalte Foelix til Live Science.
Først C. rechenbergi edderkopp gravde ut et hull på overflaten; så la den til en stabiliserende ring av silke, på samme måte som en menneskelig brønnbygger ville legge til et tinnark for å holde veggene i hullet på plass. Når veggene i en tunnelseksjon var sikret, ville edderkoppen fjerne et annet lag med sand og jord, bevege seg lenger ned og forsterke veggene mens det gikk, rapporterte forfatterne av studien.
"Rechenberg fulgte nøye med og la merke til at en edderkopp måtte løpe rundt 800 løp for å bære en liten mengde sand over bakken" - en oppgave som tok edderkoppen omtrent 2 timer å fullføre, sa Foelix.
Men hvordan fjernet edderkoppene så mye sand? Det viste seg at forskjellige arter av gravende edderkopper brukte veldig forskjellige metoder, ifølge studien.
C. rechenbergi stolte på lange børstehår som koblet pedipalps og chelicerae - vedheng som rammer hodet og munnen - for å føre sand ut av den voksende tunnelen. Noen av bustene vokser vinkelrett på andre bittesmå hår, og danner en type nettkurv som inneholder tørr sand selv når det ikke er noe annet som holder korn sammen. Faktisk gikk de bittesmå haugene med sand som edderkoppen kasserte fra disse "kurvene" i oppløsning umiddelbart etter at arachniden løslat dem, skrev forskerne i studien.
Ulve edderkoppen Evippomma rechenbergi - også oppdaget og navngitt av Rechenberg - som bor i samme ørkenmiljø som C. rechenbergi, mangler den spesialiserte busten til naboen. Da forskerne nøye inspiserte klumper av sand som lå igjen ved munningen av ulvespinnhulen, oppdaget de strengene av silke som binder sanden sammen, for å gjøre det lettere å bære.
En annen type ulvespider, Geolycosa missouriensis, funnet i Nord-Amerika, var kjent fra tidligere forskning for å transportere faste pellets av sand. Men det så ikke ut til å binde dem med silke, kanskje avhengig av overflatefuktighet for å holde sandkornene sammen. Imidlertid, da forskerne samlet dataene om denne edderkoppen fra tidligere studier, kunne de ikke si med sikkerhet hvilken teknikk edderkoppene brukte for å konsolidere sandbuntene deres.
Ulike sandbevegelsesmetoder demonstrert av edderkoppene - ved å bruke en hårete "bærekurv", og blande sand med silke eller klumpe sandkorn sammen - viste at disse bittesmå utbyggerne er i stand til å finne unike konstruksjonsløsninger for å møte lignende miljøutfordringer, fortalte Foelix Levende vitenskap.
Faktisk var forskerne overrasket over å se at edderkopper som bodde i det samme økosystemet praktiserte så forskjellige teknikker for å oppnå samme mål, sa han. Og med tanke på at det er andre typer tunnel-grave edderkopper - så vel som maur og veps - er det sannsynligvis enda mer praksis som disse flittige insektingeniørene setter i gang, som ennå ikke er å oppdage, sa Foelix.
"Visst, mange flere arter må inspiseres," la han til.
Funnene ble publisert online 11. desember i Journal of Arachnology.