Strandgående sandslottbyggare känner till den utsökta frustrationen för att tunnla till sand som är för torr. Tunneln håller helt enkelt inte sin form och kollapsar snabbt.
Men vissa typer av ökenspindlar har behärskat tekniken att arbeta med torr sand, gräva underjordiska hålor - några sandkorn åt gången - som på något sätt behåller sin form och motstår tryck från vind och sandens skiftande vikt runt dem.
I en ny studie observerade forskare nära fyra arter av öknespindlar som är kända för att gräva vertikala sandtunnlar för att gömma sig, vila och avla, för att gräva upp sina tekniska hemligheter. Oväntat upptäckte forskarna att arakniderna använde olika men ändå lika effektiva metoder för att samla och flytta sand medan de arbetade, och de förstärkte tunnlarna när de grävde med försiktigt lagda stödlager av sidenband.
Spinnborrande spindlar som de i studien är strikt nattliga. För forskarna innebar det att spendera långa timmar som täckte sig i sandiga miljöer med en ficklampa, berättade studiens huvudförfattare Rainer Foelix, en arachnologist vid Neue Kantonsschule Aarau i Schweiz, Live Science i ett e-postmeddelande.
En av spindelarterna - Cebrennus rechenbergi, som är hemmahörande i öknarna i norra Marocko - är också känd som vagnspindeln för den ovanliga rullande rörelse som den använder när den hotas. Den har en kroppslängd på cirka 0,8 tum (2 centimeter) och gräver hålor som är 25 cm djupa och cirka 0,8 tum i diameter. När studerande medförfattare Ingo Rechenberg, professor vid Technische Universität Berlin (Tekniska universitetet i Berlin) och forskaren som upptäckte och namngav spindeln, observerade hur dessa spindlar fungerade, konstaterade han att de byggde sina tunnlar "som människor bygger en brunn , "Sa Foelix till Live Science.
Först, C. rechenbergi spindeln utgrävde ett hål på ytan; sedan läggde den till en stabiliserande ring av siden, på samma sätt som en mänsklig brunnsbyggare skulle lägga till ett plåt för att hålla hålets väggar på plats. När väggarna i en tunnelsektion var säkrade, skulle spindeln ta bort ytterligare ett lager sand och jord, flytta längre ner och förstärka väggarna när det gick, rapporterade studieförfattarna.
"Rechenberg tittade noggrant och märkte att en spindel måste göra cirka 800 körningar för att bära en liten mängd sand ovanför marken" - en uppgift som tog spindeln ungefär två timmar att avsluta, sa Foelix.
Men hur tog spindlarna bort så mycket sand? Det visade sig att olika arter av hålgrävande spindlar använde mycket olika metoder, enligt studien.
C. rechenbergi förlitade sig på långa borstar som kantade sina pedipalps och chelicerae - bilagor som ramar in huvudet och munnen - för att transportera sand ur sin växande tunnel. En del av borsten växer vinkelrätt mot andra små hårstrån och bildar en typ av nätkorg som innehåller torr sand även om det inte finns något annat som håller korn ihop. Faktum är att de små sandhögarna som spindeln kasserade från dessa "korgar" sönderdelades omedelbart när arachniden släppte dem, skrev forskarna i studien.
Men vargspindeln Evippomma rechenbergi - också upptäckt och namngivet av Rechenberg - som bor i samma ökenmiljö som C. rechenbergi, saknar grannens specialiserade borst. När forskarna noggrant inspekterade klumpar av sand kvar vid munningen av vargspindelns hål, upptäckte de strängar av siden som binder sanden ihop för att göra det lättare att bära.
En annan typ av vargspindel, Geolycosa missouriensis, som finns i Nordamerika, var känd från tidigare forskning för att transportera fasta pellets av sand. Men det verkade inte binda dem med siden, kanske förlita sig på ytfuktighet för att hålla sandkornen ihop. Men när forskarna samlade in sina uppgifter om denna spindel från tidigare studier, kunde de inte säga med säkerhet vilken teknik spindlarna använde för att konsolidera sina sandbuntar.
De olika sandflyttningsmetoderna som spindlarna visade - med en hårig "bärkorg", blandning av sand med silke eller klumpande sandkorn tillsammans - visade att dessa små byggare kan hitta unika konstruktionslösningar för att möta liknande miljöutmaningar, berättade Foelix Levande vetenskap.
Faktum är att forskarna blev förvånade över att se att spindlar som bor i samma ekosystem utövar så olika tekniker för att uppnå samma mål, sade han. Och med tanke på att det finns andra typer av tunnelgrävande spindlar - såväl som myror och getingar - finns det troligt ännu mer praxis som dessa flitiga insektsingenjörer sätter i arbete, som ännu inte kan upptäckas, sade Foelix.
"Visst måste många fler arter inspekteras," tillade han.
Resultaten publicerades online 11 december i Journal of Arachnology.
