Likt åttabenta dykare kan vissa spindlar andas under vatten med hjälp av en luftbubbla som en sorts syretank. Nu har forskare tagit reda på några av de fascinerande detaljerna i denna spindeldjurens dykarklocka, bland annat att den kan ge spindlarna mer än en dags luft.

Och även om forskarna visste att dykarklockspindlar (Argyroneta aquatica) – som bara är 10 till 15 millimeter långa – använde en luftbubbla för att andas under vattnet i sjöar och dammar, är detta den första studien som mäter exakt hur det går till och beräknar hur länge spindeln skulle kunna stanna under vattnet innan den dyker upp igen för att fylla på bubblan med frisk luft.

”Vi blev förvånade över hur lågt syrehalten i bubblan kunde bli innan spindlarna vågar sig upp till ytan”, säger Roger Seymour, forskare vid University of Adelaide, till LiveScience.

Dykande klockor

Seymour och Stefan Hetz från Humboldtuniversitetet i Tyskland tog med sig dykande spindlar in i labbet och placerade dem i akvarier som efterliknar förhållandena i en stillastående damm en varm sommardag – för att avslöja hur djuren klarar sig under extrema förhållanden med låg syrehalt.

Omedelbart byggde de flesta spindlar upp nät mellan dammbunkarna och akvariets sidor. Sedan kom varje spindel upp till ytan för att samla in en stor luftbubbla som hölls mellan de hydrofoba (vattenavvisande) håren på buken och bakbenen. Spindlar placerades runt de nedre sidorna av denna gaskammare, som spindlarna gick in i från botten.

Vissa spindlar skapade kamrar som bara var tillräckligt stora för att omsluta deras buk, så att deras bakben och bakre ben hängde ut; andra hade större bubblor som omslöt hela deras kroppar. Spindlarna förstorade till exempel bubblan genom att lägga ut mer nät och tillsätta luft innan de drog in ett nyss insnagat byte i kammaren.

Lilla sensorer mätte syrenivåerna i bubblorna och i det omgivande vattnet och fann att spindlarna extraherade syre från vattnet som om det vore en gäl. Sensorerna visade också att spindlarna kunde överleva på mycket låga syrenivåer.

Skrumpande bubblor

Till och med tiden krymper bubblan och tvingar spindeln att dyka upp igen för att få en ny. Precis som atmosfären innehåller bubblan främst både syre och kväve, och när spindeln tar syre från bubblan måste kvävet öka. Denna ökning trycker ut kväve ur bubblan genom diffusion. Så småningom var labbspindlarna tvungna att dyka upp igen.

De små spindlarna kunde fortfarande sitta still i mer än ett dygn, vilket är mycket längre än tidigare uppskattningar som tyder på en 20-minuters vistelse under vattnet.

”Det är fördelaktigt för spindlarna att sitta still så länge utan att behöva gå upp till ytan för att förnya bubblan, inte bara för att skydda sig själva från rovdjur, utan också för att inte varna potentiella bytesdjur som kommer i närheten”, säger Seymour.

Forskningen är detaljerad i det aktuella numret av Journal of Experimental Biology.

Följ LiveScience för de senaste vetenskapliga nyheterna och upptäckterna på Twitter @livescience och på Facebook.