Leben auf acht Beinen – Spinnen und ihre Verwandten
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01|Überuns scinexx.de-DasWissensmagazin scinexx®-sprich['saineks],eineKombinationaus“science”und“next generation”-bietetalsOnlinemagazinseit1998einenumfassenden Einblick in die Welt des Wissens und der Wissenschaft. Mit einem breiten Mix aus News, Trends, Ergebnissen und Entwicklungen präsentiert scinexx.de anschaulich Informationen aus Forschung undWissenschaft. DieSchwerpunktthemenliegenindenBereichenGeowissenschaften, Biologie und Biotechnologie, Medizin, Astronomie, Physik, Technik sowie Energie- und Umweltforschung. Das Internetmagazin spricht allewissbegierigenUseran-obinBeruf,StudiumoderFreizeit. scinexx wurde 1998 als Gemeinschaftsprojekt der MMCD NEW MEDIA GmbH in Düsseldorf und des Heidelberger Springer Verlags gegründet und ist heute Teil der Konradin Mediengruppe mit dem bekannten Magazin Bild der Wissenschaft sowie den Wissensangeboten:wissen.de,wissenschaft.de,scienceblogs.de, natur.deunddamals.de. 02|Inhalt 01 02 ÜBERUNS INHALT 03 LEBENAUFACHTBEINEN SpinnenundihreVerwandten 04 IMPRESSUM 03|LebenaufachtBeinen Spinnenundihre Verwandten VONROMANJOWANOWITSCH ObversteckteFallensteller,tödlicheGiftmischeroder schwergepanzerteStachelträger-dieSpinnentierehaben erstaunlicheLebensformenhervorgebrachtundausgefeilte StrategienzumNahrungserwerbentwickelt. VONWINZIGKLEINBISTELLERGROSS D ielfalt der Spinnen Von winzig kleinen, unscheinbaren Exemplaren bis zu tellergroßen, dichtbehaarten Monstern: Die Spinnen mit ihren 25.000 verschiedenen Arten bilden die artenreichste und vielgestaltigste Ordnung der Spinnentiere. Dabei kommen sie von den Meeresküsten bis in Höhen von 7.000 Metern vor, sie haben sämtliche Lebensräume vom Äquator bis zum 80. Breitengrad besiedelt. Besonders in der Art ihres Beuteerwerbs unterscheiden sichdieSpinnen.DiejenigenSpinnen,dieihreOpfernichtmiteinem Netzfangen,habendieunterschiedlichstenMethodenentwickelt.Die WolfsspinnenzumBeispielhabengutentwickelteAugenundhetzen ihre Beute oder lauern ihr auf. Sie legen auch ein ausgeprägtes BrutpflegeverhaltenandenTag.DieEierwerdenineinemKokonan denSpinnwarzendieganzeZeitherumgetragen,sinddieJungenerst einmal geschlüpft, werden sie von der Mutter noch eine ganze Zeit langwiebeidenSkorpionenaufdemRückentransportiert. Die farbenprächtigen Krabbenspinnen haben eine ganzandereTaktikentwickelt. Sie legen sich in Blüten auf dieLauer,wobeisiedieFarbe der Blütenblätter annehmen und so mit dem Untergrund verschmelzen. Landet ein blütenbesuchendesInsektzur Bestäubung, stürzt sich die KrabbenspinneDysderacrocota©A. Verbruggen Spinne darauf und tötet es durch einen Giftbiss. Falltürspinnen, die zu den Vogelspinnen gehören,lebeninErdröhren,diesienurseltenverlassen.DieRöhren werden mit einer scharnierartigen Falltür verschlossen, den die Spinnen von innen festhalten. Er dient einerseits als Schutz vor Feinden, andererseits als Tarnung der Röhre, die dadurch kaum auszumachen ist. Zum Beutefang lauern die Spinnen unter ihrem Deckel, bis ein Opfer vorbeikommt. Dann stürzt sich die Spinne auf die Beute und zieht sie in ihre Röhre. Vogelspinne Brachypelma boehmei © Hays' Tarantula Web PagesDen Prototyp der “ekelerregenden” Spinne, die bei vielen Menschen Angst auslöst, stellen wohl die Theraphosidae, die eigentlichen Vogelspinnen dar. SietragenihrenNamenvölligzuUnrecht,dasiesichinderRegelvon Insekten ernähren, Vögel fallen ihnen nur ausnahmsweise zum Opfer. Zu ihnen gehören die größten und langlebigsten Spinnen überhaupt,dieohneBeinezehnZentimeterlangundüber20Jahre alt werden können. Bei Gefahr nehmen sie eine imposante Verteidigungsstellung ein, indem sie sich auf die hinteren Beinpaare stellen,dievorderenBeinehochreckenundoftdabeinocheinlautes Fauchen erzeugen. Ihr Gift ist jedoch für Menschen nicht gefährlich, wohlkönnensieaberalleineaufgrundihrerGrößemitihrenKlauen schmerzhafte Wunden erzeugen. Zudem bürsten einige Arten bei Bedrohung ihren dicht behaarten Hinterleib mit den Hinterbeinen ab, bis eine kahle Stelle entsteht. Die umherfliegenden Haare sind mitfeinstenWiderhakenbesetzt,diesichindieHauteinbohrenund besondersaufdenSchleimhäuteneinstundenlanganhaltendes,sehr unangenehmesBrennenverursachenkönnen.Einebemerkenswerte Jagdstrategie hat die Speispinne Scytodes entwickelt. Hat sie eine Beuteentdeckt,schleichtsiesichan undfesseltdasOpferdann mit einigen Gespinstfäden an den Boden. Dazu schleudert die Spinne einenklebrigenLeimfadenzickzack-förmigaufdasOpfer,sodasses komplett von den Klebefäden bedeckt wird und sich nicht mehr rühren kann. Bemerkenswerterweise wird bei diesen Spinnen das Gespinst nicht von den Spinndrüsen, sondern in umgewandelten Abschnitten der Giftdrüsen gebildet. Sogar das Wasser als Lebensraum haben die Spinnen besiedelt. Die Wasserspinne Argyroneta aquatica, die zu den Trichterspinnen gehört, lebt zeitlebens im Wasser, obwohl sie über Lungen atmet und eigentlich ein Landbewohner ist. Das Atemproblem löst sie, indem sie sich an der Wasseroberfläche eine Luftblase holt und sie sich über den Hinterleib,andemdieAtmungsorganeliegen,stülpt.Soistsiewieein TauchermitPressluftvonderOberflächeunabhängig.Zusätzlichlegt siesichzwischenWasserpflanzennachArteinerTaucherglockeeinen Luftvorrat an. In dieser Luftglocke verbringt sie die meiste Zeit. Hier frisstsieundziehtsogarihreJungendaringroß,bisdieseselbständig werden. KUNSTWERKEAUSPROTEINEN S ennetzeVieleSpinnensindLauerjäger.UngefährdieHälfte von ihnen fängt ihre Beute mit Hilfe von Fangnetzen. Die Fähigkeit zur Herstellung von Spinnfäden besitzen jedoch alleechtenSpinnen.VieleArten,dieohneFanggewebeauf Jagdgehen,benutzenihrNetzfürandereZwecke,beispielsweiseals Wohnnetz. Zur Herstellung der Spinnfäden haben alle Spinnen Spinnwarzen am Hinterleib ausgebildet. In diesen Warzen münden die Spinndrüsen, die ein Sekret absondern, das an der Luft sofort erhärtet. Der Spinnvorgang ist äußerst kompliziert und je nach Spinne unterschiedlich, dabei spielen bei den KräuselfadenweberinnenauchnochandereStruktureneinewichtige Rolle. Zusätzlich gibt es für verschiedene Funktionen verschiedene SortenvonSpinnseide.SohatdieSeidedesWohngespinstesandere EigenschaftenalsdiedesFangnetzes. Kreuzspinnenhabensechsverschiedene Drüsenformen, von denen jede einen anderen Faden produziert. Ein einziger Spinnfaden aus dem Netz einer Kreuzspinne kann aus bis zu 200 Einzelfäden zusammengesetzt sein. Die Spinnseide besteht aus verschiedenen Proteinen und zeichnet sich durch eine Radnetz©IMSIMasterclips erstaunliche Elastizität aus. Der Faden eines Spinnennetzes lässt sich um 22 Prozent verlängern, ohne zu reißen. Seidenraupen produzieren Fäden, die sich höchstens um 13 Prozent ihrer ursprünglichen Länge ausdehnen lassen. Nicht umsonst wurde schon oft versucht, Spinnseide wirtschaftlich zu nutzen. So unterschiedlich die einzelnen Spinnenarten sind, so verschieden sind auch die Netztypen, die zum Beutefang benutzt werden. Die einfachsten Netze bestehen aus einer Wohnröhre, in der die Spinne sitzt. An den Öffnungen der Röhre werden lange FädenkreuzundquerinalleRichtungengespannt.SobaldeinOpfer gegen einen dieser Signalfäden stößt, stürzt die Spinne heraus und packtes.ZudenwohlbekanntestenundschönstenNetzengehören die geometrischen Gespinste der Radnetzspinnen wie unserer einheimischenKreuzspinne.DasSchemadesNetzbausistarttypisch und wird vererbt. Jede Spinne baut instinktiv die Sorte von Netz, die fürihreSpezies“vorgeschrieben”ist.DieKreuzspinnenbeginnenden NetzbauimmermitdemtragendenBrückenfaden,derzwischenzwei Befestigungspunkten gespannt wird. Anschließend kommt der Rahmen hinzu. Als nächstes werden die Radien oder Speichen eingezogen, im Zentrum werden diese Fäden durch ein Maschenwerk,dieNabeverbunden.DieseNabegehtnachaußenin eine Spirale über, die als Befestigungszone dient. Zum Schluss werden die Fangfäden spiralartig in das Netz gewebt. Sie sind die einzigen Fäden im Netz, die perlschnurartig von Leimtröpfchen überzogensindundwerdenvonderSpinneimfertigenNetzniemals betreten.DasfertigeNetzwirdvonderSpinnetäglichausgebessert, vorallemdieSchäden,diebeimBeutefangentstehen,werdensofort beseitigt. WENNSPINNENSTONEDSIND T itätsuntersuchungen von Drogen an Radnetzspinnen Spinnen und ihre “Kunstwerke” machen sich auf unerwartete Art nützlich: Um die Wirkungen von Drogen zu untersuchen, haben Wissenschaftler der NASA einige interessante Untersuchungen angestellt. Sie wollten herausfinden, wie sich verschiedene Chemikalien auf den Netzbau von Radnetzspinnen auswirken. Dabei diente ein normales Netz einer unbehandelten Spinne als Referenz. Mit diesem wurden die Netze verglichen, die die Spinnen webten, wenn ihnen vorher bestimmtechemischeSubstanzenverabreichtwurden. Spinnen,dieunterdemEinflussvonMarihuanastanden,fingenganz normal mit dem Netzbau an, verloren aber nach einiger Zeit die Konzentration und webten nicht mehr weiter. Offensichtlich waren sie zu entspannt, um ihre Arbeit fertigzustellen. Verabreichten die Wissenschaftler den Spinnen Chloralhydrat, einen wirksamen Bestandteil von Schlafmitteln, so war das Ergebnis offensichtlich: Nachdem der Rahmen und ein paar Speichen als Fundament gesponnen waren, fielen die Spinnen vom Netz ab, schneller als sie den Netzbau beenden konnten. Benzedrin, ein Amphetamin, veranlasste die Spinnen,ihrNetzmitgroßem Elan zu bauen, jedoch waren sie so unkonzentriert und planlos bei der Arbeit, dass das Netz Löcher und unfertige Stellen aufwies. Die Spinnen waren geradezu hyperaktiv, wie die Wissenschaftleresvoneinem Aufputschmittel erwartet hatten. Unter Koffeineinfluss SpinnennetzeunterDrogeneinfluss© sah das Ergebnis noch NASA schlimmer aus. Die Spinnen waren unfähig, etwas Besseres zu weben als wild durcheinandergeratene Fäden, die zufällig miteinander verknüpft waren. Die Unregelmäßigkeiten der Netze hängen eng mit der Toxizität und der Dosis der Drogen zusammen. Mit Hilfe eines Computerprogramms haben die Forscher die Abweichungen analysiertundversucht,siezuquantifizieren,umsodieToxizitätvon Stoffen messen zu können. Auf diese Weise könnten die Spinnen eineTestalternativezuSäugetierendarstellen.DadieFähigkeitender Spinnen so offensichtlich durch den Einfluss von Drogen beeinflusst werden, hoffen die Wissenschaftler, dass Spinnen dabei helfen können,denEffektvonChemikalienzutestenunddieToxizitätneuer Medikamentevorherzusagen. LICHTSCHEUEGESELLEN W nspinnen - weit verbreitet und gefürchtet Wohl kaum ein Vertreter der Spinnentiere hat ein so furchterregendes Äußeres und versetzt so viele Menschen in Panik wie die Walzenspinnen oder Solifugae.Diesemitrund800ArtenumfangreicheOrdnungistzwar bei uns kaum bekannt, kommt aber in fast allen subtropischen und tropischen Regionen der Erde vor, wobei Steppen, Wüsten und sonstigeödeLandschaftenbevorzugtwerden. Die weit verbreitete Furcht vor Walzenspinnen hat verschiedene Ursachen.ZumeinenistessicherdieErscheinungderSolifugenmit ihren überaus zahlreichen, langen Sinneshaaren. Auch die mächtigen, nach vorne gerichteten Cheliceren, die teilweise länger sindalsderganzeVorderkörper,flößeneinengewissenRespektein. Fühlt sich eine Walzenspinne bedroht, nimmt sie zudem eine charakteristische Verteidigungsstellung ein. Sie biegt dann den stark gewölbten Vorderkörper aufwärts und streckt dem Angreifer ihre Cheliceren entgegen. Dabei reibt sie diese aneinander und gibt so einlautes,fauchendesGeräuschvonsich.AlleinedieseDrohgebärde lässt die meisten Menschen auf dem Absatz umdrehen. Walzenspinnen bewegen sich aber auch absolut lautlos und extrem schnell,sodasseskaumgelingt,einezu fangen. Sie haben vor kaum einem Tier Angst und sind sehr aggressiv, das gilt insbesondere für befruchtete Weibchen. Dazu kommt ihre nächtliche Lebensweise: Die Tiere sind größtenteils nachtaktiv und haben die unangenehme Angewohnheit, in der Dunkelheit vom Walzenspinne©UCRInsect Licht angelockt in Zelte und Häuser FAQPage einzudringen. Tagsüber verbergen sie sichdiemeisteZeitinnatürlichenVersteckenoderselbstgegrabenen Höhlen. Das hat ihnen auch ihren lateinischen Namen eingebracht, denn Solifuge bedeutet soviel wie “vor der Sonne fliehen”. All diese Eigenarten tragen dazu bei, dass diese Tiere überall wo sie auftauchen gefürchtet werden. Im Mittelpunkt des Interesses hat aber immer die vermeintliche Giftigkeit der Tiere gestanden. In diesem Punkt jedoch ist die Furcht völlig unbegründet, da Walzenspinnen überhaupt keine Giftdrüsen besitzen. Der Biss ist eigentlich für den Menschen ungefährlich, kann aber trotzdem unangenehmschmerzhaftseinundstarkblutendeWundenreißenbesonders bei den großen Exemplaren, die eine Länge von sieben Zentimetern erreichen können. Problematisch ist auch die Tatsache, dass die Mundwerkzeuge meist mit Nahrungsresten verunreinigt sind,waszuSekundärinfektionenundBlutvergiftungenführenkann. Ihre Beute überwältigen und töten die Walzenspinnen mit ihren Cheliceren.DabeiernährensiesichauchvonTieren,dievielgrößer sind als sie selber. Selbst Eidechsen und Frösche fallen diesen gefräßigen Räubern zum Opfer. Um sich die Beute einzuverleiben, habendieWalzenspinneneinebesondereTechnikentwickelt:Indem sich die Kieferscheren fortlaufend öffnen und schließen und sich gleichzeitig alternierend vor und zurück bewegen, werden die Beutetiere von einem Körperende bis zum anderen durchgeknetet und zermalmt, bis am Ende nur noch ein formloser Klumpen übrigbleibt.GrößereTierewerdendirektinhandlicheStückezerlegt unddannzerfetzt.DenzerkleinertenBreisaugendieWalzenspinnen dann ein. Die Solifugen orientieren sich wie viele Spinnen auch weniger optisch, sondern vielmehr mit Hilfe ihrer Tasthaare. Beim LaufenbenutzensienormalerweisenurdiehinterendreiBeinpaare. Das vordere Paar wird genau wie die Pedipalpen zum Abtasten des Bodens und zum Erkunden der Umgebung benutzt. Dabei sind die Haare extrem empfindlich: Berührt man auch nur eines ganz vorsichtig,sofährtdasTierdirektherumundgehtzumAngriffüber. Merkwürdige Gerüchte ranken sich um die Walzenspinnen. So werden sie im amerikanischen Sprachraum auch “hair-cutter” genannt. Angeblich schneiden sie Menschen und Tieren mit ihren KieferscherenHaareab,umdamitihrenUnterschlupfauszupolstern. Letztlich gehören diese Geschichten aber wohl ins Reich der Fabel, bewiesenwurdediesesVerhaltenjedenfallsnochnicht. DIEGIFTMISCHER S Spinnen und Skorpione gefährlich? Vor allem einige SpinnenundSkorpionehabensichdurchVergiftungenund TodesfälleeinenunrühmlichenNamengemacht.Esistaber längst nicht so, dass alle Arten todbringende “Schädlinge” sind. Prinzipiell sind alle Spinnen bis auf eine Familie giftig, das heißt sie besitzen Giftdrüsen und töten ihre Beute durch einen Biss mit den Giftklauen.ObeineSpinnedenMenschenbeißenkann,hängtalleine davon ab, ob ihre Kieferklauen die menschliche Haut durchdringen können oder nicht. Dabei sind die großen Spinnen klar im Vorteil, vonunsereneinheimischenSpinnenkannfastkeinedemMenschen Schadenzufügen.DasGiftdientdenSpinneneinerseitszumLähmen und Töten der Beute, andererseits wird die Beute dadurch gleichzeitig schon vorverdaut. Dazu hat das Gift zwei wesentliche Bestandteile:NeurotoxischeStoffesindfürdieAusfallerscheinungen wie Lähmungen, Muskelzittern und Schwindelgefühl verantwortlich, die hämolytischen Bestandteile zersetzen das Blutgewebe und verursachen die schweren Lokaldefekte rund um die Bissstelle, wie zumBeispielNekrosenundSchwellungen. Zu den wirklich gefährlichen Spinnen gehören die Vetreter der Gattung Latrodectus. Die bekannteste von ihnen ist die Schwarze Witwe, Latrodectus mactans. Sie kommt am häufigsten auf dem amerikanischen Kontinent vor. Andere Arten sind unter anderem in Latrodectusmactans,die schwarzeWitwe©Ralf Rebmann Australien häufig, wo sie aufgrund ihrer Zeichnung Redback genannt werden unddurchihrstarkesGiftfür zahlreiche Unfälle verantwortlichsind.Siehalten sich gerne in der Nähe von Atraxrobustus,dieSydneyFunnel-web Menschenaufundsitzenzum Spider©RalfRebmann Beispiel gerne unter Toilettenbrillen. Besonders Kinder sind durch sie gefährdet, da das Gift bei ihnen aufgrund des geringeren Gewichts stärker wirkt. Obwohl früher immer wieder Todesfälle dokumentiert wurden, sind in jüngerer Zeit keine Menschen mehr durch diese Spinnen umgekommen.EineandereSpinne,derenBisstödlicheFolgenhaben kann, ist die Sydney Funnel-web Spider, die zu einer Familie der Vogelspinnen gehört und ähnliche Netze wie die Trichterspinnen webt. Atrax robustus, so der wissenschaftliche Name, ist äußerst aggressiv und greift bei der kleinsten Störung an. Zudem besitzt sie einwirksamesGiftundmächtigeCheliceren.StatistikenzuFolgesind durch diese Spinne mehr Menschen umgekommen als durch Schwarze Witwen, seit 1927 hat diese Spinne 13 Menschen getötet. AtraxkommtjedochnurengbegrenztumSydneyvor. MITSCHERENUNDSTACHEL D korpione Behende, gepanzerte Jäger mit gefährlichen Werkzeugen und einer tödlichen Waffe: Die Skorpione sind aufgrund ihres Giftstachels weithin bekannt. Sie besiedeln die Tropen und Subtropen aller Erdteile und dringen teilweise auch in die gemäßigten Zonen vor. Gut an Trockenheit angepasst, stehen der großen Zahl von Wüsten- und Steppenbewohnern nur wenige Skorpione gegenüber, die eine feuchteUmgebungwieWälderbevorzugen.Aberfastüberallsindsie ausgesprochene Nachttiere, die sich am Tag verbergen. Fluoreszierender Skorpion © Luis AcostaSkorpione setzen ihre Giftwaffe viel seltener ein, als es scheint. Beim Beutefang versuchen siestetszuerst,ihreOpfermitdenScherenzuüberwältigen.Siesind ihre Hauptwerkzeuge bei der Jagd. Erst wenn diese Versuche fehlschlagen, nehmen die Skorpione den Stachel zur Hilfe. Dabei stechendieTierenichtblinddrauflos,sondernführenihnbehutsam am Opfer entlang, das sie mit den Scheren festhalten. Skorpione zielen auf eine weiche Gelenkhaut, in die sie für einige Sekunden einstechen können. Selbst große und wehrhafte Insekten sind danachaugenblicklichgelähmt.EinGrundfürdensparsamenEinsatz des Stachels könnte die Tatsache sein, dass nach einem Stich einige Zeitvergeht,bisderSkorpionseinenGiftvorratwiederaufgefüllthat. VonSkorpionenisteinemerkwürdigeVerhaltensweisebekannt:Setzt man sie in einen Feuerkreis aus glühenden Kohlen oder brennendem Holz, so richten sie nach vergeblichen Ausbruchversuchen,beidenensiewildumsichstechen,denStachel gegen sich selbst und begehen anscheinend “Selbstmord”. Untersuchungen an diesen vermeintlich toten Skorpionen haben ergeben, dass sie gar keine Stichwunde aufweisen und nur in eine Art Hitzestarre gefallen sind. Nach einiger Zeit erholen sie sich von dem Hitzeschock und erwachen wieder zum Leben. Zudem sind SkorpionegegenihreigenesGifterstaunlichimmun.Sosind0,25bis 0,5 Milligramm des eigenen Giftes nötig, um einen Skorpion damit umzubringen. Diese Menge würde ausreichen, um 100 bis 200 Meerschweinchen zu töten. Wie andere Cheliceraten auch, sind SkorpioneausgesprocheneTasttieremitschlechtentwickeltenAugen. Besonders die Pedipalpen mit den Scheren sind dicht mit langen Tasthaaren besetzt, daher tragen die Tiere sie beim Laufen anmutig vor sich her, um so die Umgebung zu erkunden. Wenn die Zeit der Fortpflanzunggekommenist,übendieSkorpioneeineigentümliches Hochzeitsritualaus.DabeitanzensieinartspezifischerWeise,wobei dasMännchendasWeibchenandenScherenpacktundeshinund her schiebt. Dieser Hochzeitstanz kann nach einer Stunde beeendet sein, er kann sich aber auch über Wochen Nacht für Nacht wiederholen. Hat die Besamung stattgefunden, entwickeln sich die EierimKörperderMutter.NachderGeburtkletterndieJungtiereauf den Rücken des Weibchens und bleiben dort sitzen, bis die erste Häutung eintritt. Danach sind sie lebhafter und krabbeln auf dem Rücken umher. Kurze Zeit später verlassen sie die bis dahin fürsorglicheMutterundmachensichselbständig. Skorpione können erstaunlicher Weise eine Vielzahl von Lauten von sich geben. Manche Arten reiben hierzu Teile der Pedipalpen und des ersten Beinpaares aneinander. Andere Vertreter erzeugen die Geräusche, indem sie Chelicerenborsten SkorpionPandinusimperator©Stephen amRandihresVorderkörpers Bullington entlangstreifen. Dabei erzeugen sie stets ein lautes, fauchendes Zischen. Den Vorgang bezeichnen Wissenschaftler ähnlich wie bei Grillen und Heuschrecken als stridulieren. Warum die Skorpione stridulieren, ist unklar.EntwederdienendieGeräuschezumAuffindendesPartners zurPaarungodereskönntesichhierbeiauchumeinDrohverhalten gegenüber Feinden halten. Der Panzer der Skorpione enthält fluoreszierende Substanzen, die die Tiere unter ultraviolettem Licht grünlich leuchten lassen. Diese Tatsache machen sich viele Sammler aufderJagdnachihnenzunutze. ACHTBEINE,KIEFERKLAUENUNDGIFTDRÜSEN D erkmalederChelicerataSpinnensindjedochkeineswegs dieeinzigenVertreterdereigentümlichenTiergruppeder Fühlerlosen oder Chelicerata. Zu ihnen gehören zahlreiche Tiere, die bei vielen Menschen Unbehagen auslösen.SystematikerteilendieCheliceratainzweiKlassenein.Die eine Klasse enthält nur die Schwertschwänze, eigentümliche Wesen, diesichseitMillionenvonJahrennichtveränderthabenundlebende Fossiliendarstellen. Die eigentlichen Spinnentiere bilden die zweite Klasse und werden wissenschaftlich als Arachnida bezeichnet. Hier gehören die echten Spinnen sowie ihre zahlreichen Verwandten hinein. So sind zum Beispiel die Skorpione mit den Spinnen verwandt. Auch die Weberknechte, die gar keine echten Spinnen sind, sondern eine eigenständige Ordnung darstellen, bilden eine Schwestergruppe. AußerdemgibtesvielezudenArachnidagehörendeOrdnungen,die weithin unbekannt sind. Zu diesen zählen beispielsweise die Walzenspinnen, Geißelspinnen und Geißelskorpione. Und wer hätte gedacht, dass auch Milben und Zecken, die auf den ersten Blick nichts mit Spinnen zu tun haben scheinen, zu den Spinnentieren gehören?EntgegeneinemweitverbreitetenIrrglaubensindSpinnen und ihre Verwandten keine Insekten. Sie weisen viele anatomische Merkmale auf, die die Einordnung in eine eigene Klasse nötig machten. Eins der auffälligsten Merkmale ist die Anzahl der Beine. Während Insekten mit sechs Beinen ausgestattet sind, haben alle Spinnentiere acht Beine. Auch die Mundwerkzeugesindbeiden Chelicerata völlig anders gestaltetalsbeidenInsekten. So besitzen sie ein Paar mächtige Kieferklauen, die auch Cheliceren genannt werden und der gesamten Gruppe ihren Namen gegeben haben. Diese besonderen Mundwerkzeuge münden in einer Klaue, die bei einigen Vertretern mit einerGiftdrüseinVerbindung steht und dazu dient, Beutetiere durch Injektion “Zebraspinne”Argiopetrifasciata©Bill Tietjen von Gift zu lähmen oder zu töten. Die Spinnentiere können damit nicht kauen, sondern ihre Beute lediglich zerreißen. Diese Mundwerkzeuge machen auch eine besondere Form der Nahrungsaufnahme nötig. Da die Nahrung mit Hilfe der Cheliceren nicht zerkaut werden kann und die Mundöffnung bei allen Spinnentierenextremkleinist,mussdieVerdauungschonaußerhalb desKörpersbeginnen.DazuspeiendieTiereihrenMagensaftindie Wunde der getöteten Beute und saugen nach kurzer Zeit den vorverdautenNahrungsbreiauf.Hierfürhabensieeinenmuskulösen Vorderdarm entwickelt, der die Funktion einer Saugpumpe hat und denBreiaufnimmt.DieseFormderVerdauungbezeichnenBiologen alsextraintestinal,alsoaußerhalbdesVerdauungstraktes.Fühler,wie sie bei den Insekten vorhanden sind, sucht man bei den Spinnentieren ebenfalls vergeblich. Daher werden sie auch als Fühlerlose bezeichnet. Statt dessen haben sie ein Paar Kiefertaster, die wissenschaftlich als Pedipalpen bezeichnet werden. Sie dienen den Chelicerata einerseits als Fühler zum Erkunden der Umgebung, teilweiseauchalszusätzlicheLaufbeine,andererseitsspielensieaber aucheinewichtigeRollebeiderFortpflanzung.MitihrerHilfeführen die männlichen Spinnen ihren Samen in die Geschlechtsöffnungen der Weibchen ein. Bei den Skorpionen tragen die Pedipalpen die Scheren. HÖRENMITDENHAAREN D innesorgane der Spinnentiere Die Spinnen und ihre Verwandten sind größtenteils Jäger. Dabei sind sie überauserfolgreichundhabensicheinenfestenPlatzin der Nahrungskette ihrer jeweiligen Ökosysteme geschaffen. Welche Mittel stehen ihnen bei der Jagd zum Aufspüren der Beute zur Verfügung? Viele Chelicerata sind nachtaktiv. Daher helfen ihnen ihre Augen nur bedingt bei der Jagd. Auch Radnetzspinnen, die ein klassisches Netz zum Beutefang benutzen, habeneinenäußerstschwachausgeprägtenoptischenSinn. Obwohl sie acht Augen haben, können sie nur Hell-DunkelUnterschiedewahrnehmen.ImVergleichmitInsektenaugensinddie Augen der Cheliceraten viel einfacher aufgebaut. Insekten besitzen sogenannteKomplexaugen,dieausvielenkleinen“Einzelaugen”,den Ommatidien, aufgebaut sind. Die Punktaugen der Chelicerata sind zwarLinsenaugen,aberandersaufgebautalsdieAugenbeihöheren Tieren. Von anderen Spinnen, wie zum Beispiel Springspinnen, die ohneFangnetzjagenundtagaktivsind,istbekannt,dasssieUmrisse, Formen und eventuell auch Farben erkennen können. Mit ihren großen Frontaugen fixieren sie die Beute und orientieren sich rein optisch. Zum Beweis haben Wissenschaftler Attrappenversuche durchgeführtunddabeifestgestellt,dass eine Kreuzspinne sich auf alles stürzt, wasmaninihrNetzschmeißt,undseien esnurPapierkügelchen. Pedipalpus©BillTietjen Erst wenn sie die vermeintliche Beute mit den Beinen betastet, merkt sie den “Betrug” und lässt davon ab. Eine Springspinne reagiert erst dann auf die Attrappe, wenn diese die Form eines typischen Beuteinsekts hat. In Versuchen zeigte sich auch, dass sie ihr eigenes Spiegelbild erkennen können und dieses angreifen oder anbalzen. In der Dunkelheit viel wichtiger Sinnesorgane, die Wahrnehmung sind der von Trichobothrien(Sinneshaare)©BillTietjen Erschütterungen oder Schwingungen dienen. Die Wissenschaftler bezeichnen solche Organe als Mechanorezeptoren. Die Beine von Spinnen sind über und über von Haaren bedeckt, die allesamt Tastsinnesorgane sind. Hiermit können sie ihre Umgebung aktiv ertasten.BesondersdieKiefertasterderSpinnenundSkorpionesind mit sehr vielen Tasthaaren besetzt. Einige dieser Haare sind besonders lang und wachsen aus einer Grube heraus, die mit einer hauchdünnen Membran bespannt ist. Diese sogenannten Trichobothrien oder Becherhaare dienen als Fernsinnesorgane und können die feinsten Schwingungen wahrnehmen. So kann eine Spinne eine Fliege, die noch in mehreren Zentimetern Abstand vorbeifliegt, nur aufgrund ihres Flügelschlags orten. Durch die Luftschwingungen werden die Haare bewegt und schon winzigste Auslenkungen mit Hilfe der hauchdünnen Membran registriert und andieNervenweitergeleitet.DieTasthaaresindsoempfindlich,dass schondieBerührungeineseinzigenHaareseineReaktionderSpinne auslöst. Spinnen besitzen zur Wahrnehmung von Erschütterungen einsogenannteslyraförmigesOrgan.EsbefindetsichandenBeinen und kann feinste Vibrationen wahrnehmen. So signalisiert es den Radnetzspinnen durch die Erschütterungen des Netzes, wenn eine Beute in die Falle gegangen ist. Zusätzlich haben Spinnen an den Beinen Chemorezeptoren, mit deren Hilfe sie auf chemische Reize reagieren können. Dass ein Geruchssinn vorhanden ist, haben Forscher dadurch nachgewiesen, dass manche Spinnen bei Annäherung einer stark riechenden Substanz fliehen. Dieser Geruchssinn dürfte beim Auffinden des Geschlechtspartners, aber auch beim Beuteerwerb eine Rolle spielen. Die Geruchsorgane bestehen aus kleinen Einstülpungen an den Beinenden, den sogenannten Tarsalorganen. Experimente haben gezeigt, dass Spinnen deutlich zwischen bitteren und angenehm schmeckenden Stoffenunterscheiden.SowendensiesichvoneinerChininlösungab, während normales Wasser sofort aufgesogen wird. Auch haben Spinnen in einem Versuch, bei dem sie die Wahl zwischen frisch getöteten und länger toten Futtertieren hatten, nach intensivem Betasten mit den Beinen die frisch getöteten bevorzugt. Dies zeigt, dass sie mit ihren chemosensitiven Haaren an den Beinen schmeckenkönnen. SPINNENUNDSKORPIONEMITGEISSELN U giundAmblypygiAuchwennsieäußerlichanSkorpione und Spinnen erinnern, haben die Geißelskorpione Uropygi - und Geißelspinnen - Amblypygi - doch zahlreiche eigene Merkmale entwickelt, so dass sie als eigeneOrdnungengezähltwerden. DieGestaltderGeißelskorpioneerinnertsehrstarkandiederechten Skorpione, zumal auch ihre Kiefertaster zu mächtigen Scheren umgebildet sind, die dem Beutefang dienen. Der schwanzartige Hinterleib ist allerdings weniger lang und dünn als bei den Skorpionen,zudemträgterkeinenStachelanseinemEnde,sondern einenlangen,geißelartigenFortsatz.DieserdientalseineArthinterer Fühler. Giftdrüsen am Schwanz wie bei den Skorpionen wurden bei den Geißelskorpionen keine gefunden. Zu ihrer Verteidigung haben sie aber Wehrdrüsen entwickelt, die bei Gefahr ein stinkendes Abwehrsekret zielsicher bis zu 30 Zentimeter weit versprühen können. Es verteilt sich als feines Aerosol in der Luft und ruft ein Brennen auf der Haut und den Schleimhäuten hervor. Bei der Art Mastigoproctus beispielsweise besteht es aus Essigsäure und Caprylsäure. Die Caprylsäure setzt die Oberflächenspannung herab, so dass das übelriechende, ätzende Sekret auseinanderfließt und sich noch besser auf dem Opfer verteilt. Zum Beutefang setzen die GeißelskorpionenalleinedieScherenein.DabeipackendieTieredas Opfer mit einer solchen Wucht, dass es durch die Scheren zerquetscht und anschließend zerrissen wird. Dann werden die Stücke an die Cheliceren weitergereicht, die sie weiter zerkleinern. Auch dem Menschen können die größeren Arten tiefe Wunden beibringen. Wie bei den Solifugen stehen aber auch bei den Uropygi und Amblypygi die Mundwerkzeuge nicht mit Giftdrüsen in Verbindung.DieGeißelspinnenähnelnin ihrer Gestalt weniger den echten Spinnen. Nur der Bau der Cheliceren undderovale,breiteHinterleiberinnern an den Spinnen-Habitus. Wie auch bei Geißelspinne©PerdePlace Bjorn den Geißelskorpionen sind die mit Dornen besetzten Pedipalpen zu mächtigen Fanginstrumenten ausgebildet, tragen jedoch keine Scheren. Eine weitere Gemeinsamkeit mit den Uropygi findet sich im ersten Beinpaar. Dieses ist überaus stark verlängert und dient als Tastorgan. Bei manchen Arten messen diese Fühlerbeine von Spitze zu Spitze 25 Zentimeter, was die Körperlänge von 4,5 Zentimetern bei weitem übertrifft. Aus diesem Grund laufen die Geißelspinnen nur auf den letzten drei Beinpaaren und tasten mit dem ersten Paar stetig die Umgebung ab. Müssen sie sich schnell in Sicherheit bringen, laufen sieseitwärtsnachKrabbenart. SCHMAROTZERUNDKRANKHEITSERREGER M n und Zecken Blutsauger, Parasiten und andere unangenehme Krankheitserreger: Auch diese Formen sind unter den Spinnentieren zu finden. Vertreten werden sie durch die Milben und Zecken, die unter demwissenschaftlichenBegriffAcaribekanntsind.Auchwennesauf denerstenBlicknichtsoaussieht,habendieseTieredochMerkmale, diesieindieVerwandtschaftderSpinnenstellen. ZunächstbesitzensieebenfallsachtBeineundtragenCheliceren,die besonders bei Formen, die sich blutsaugend ernähren, umgestaltet sind.ZudenMilbengehörendiekleinstenFormen,dieesunterden Gliederfüßerngibt.MancheerreichennichteinmaleineKörperlänge von 0,1 Millimetern. Wenn auch nicht alle Milben parasitisch leben, habensiedocheinegroßeAnzahlvonParasitenhervorgebracht,die Krankheiten oder wirtschaftliche Schäden verursachen. Die Nagemilben besiedeln die Hautoberfläche von Menschen und ernähren sich hier von Hautschuppen. Ein übermäßiger Befall kann zu einer Hautentzündung führen. Krätzmilben, die Verursacher der berüchtigten Krätze, sind ebenfalls Hautverzehrer. Sie durchdringen die obere Hornschicht und bohren Gänge in die Haut, in denen sie leben. Daraus können Entzündungen der Haut resultieren. Unter denMilben,diepflanzlicheProduktebefallen,sinddieMehlmilbenzu nennen. Sie werden als Vorratsschädlinge verfolgt. Die allseits bekannten Hausstaubmilben gehören ebenfallsindieseGruppe.Sie ernähren sich von Hautschuppen und führen durch ihren Kot und abgestreifte Häute zu allergischen Reaktionen wie ZeckeIxodesscapularis©MichaelR. Patnaude Asthma und Hautausschläge. Zu den Spinnentieren, die sich von Blut ernähren, gehören die Zecken.SiedurchbohrendieHautmitdenlanggezogenenCheliceren und Teilen der Kiefertaster und beißen sich fest. Manche Zecken könnenbiszuzweiWochenaneinerStellesaugen,ohnevonihrem Opfer abzulassen. Besondere Bedeutung haben die Zecken durch die Übertragung von Krankheiten erhalten. Die Frühsommermeningo-Enzephalitis (FSME) ist eine Hirnhautentzündung, die durch ein Virus verursacht wird. Unbehandelt kann sie zum Tod führen. Beim Stich übertragen ZeckendieseVirenaufdenMenschen.EineweitereKrankheitistdie Zeckenborreliose oder Lyme-Disease, die durch bestimmte Bakterien,sogenannteSpirochaeten,übertragenwird.DieKrankheit kannernsteSpätfolgenwiebleibendeLähmungserscheinungenoder Demenznachsichziehen,wennsienichtbehandeltwird. MEERESSPINNENOHNEKÖRPER D antopoden Sie sehen aus wie dünne Stäbchen mit acht langen Beinen: die Asselspinnen oder Pantopoden. Tatsächlich bestehen diese absonderlichen Meeresbewohner fast nur aus Extremitäten und diese TatsacheschlägtsichauchinihremNamennieder,dennerbedeutet wörtlichübersetzt“nurBein”. Der Rumpf der Pantopoden ist maximal sechs Zentimeter lang und in der Regel faden- bis stabförmig. An ihm sitzen neben den Cheliceren und Pedipalpen vier bis sechs Paar Laufbeine, die den Asselspinne©Peter Brueggeman Körper um ein vielfaches an Länge übertreffen. Als Besonderheit besitzen dieAsselspinnenvordenLaufbeinenein Extremitätenpaar, das als Ovigera oder Eierträger bezeichnet wird. AnihnentransportierendieMännchendieEierballen.DerKörperist so eng bemessen, dass in ihm nicht einmal die wichtigsten inneren Organe untergebracht werden können. Daher erstrecken sich zum Beispiel Ausläufer des Darms und anderer Organe in die Beine hinein, von denen jedes einzelne geräumiger ist als der Rumpf. Im Gegensatz zu den übrigen Chelicerata haben manche Arten der Asselspinnen neben den Eierträgern noch ein bis zwei Paar zusätzliche Laufbeine. Eine weitere Besonderheit ist eine Art Rüssel am Kopfende des Rumpfes, der zwischen den Cheliceren liegt und die Mundöffnung trägt. Die Asselspinnen bewohnen die Meere von den Küstenzonen bis in eine Tiefe von 4.000 Metern. Besonders im Antarktischen Ozean sind sie mit einem erstaunlichen Formenreichtum vertreten. Am Meeresboden klettern sie langsam und behäbig zwischen Tangen, Korallen oder Schwämmen umher. Dabei sind sie durch ihre langsame Fortbewegungsweise kaum auszumachen,zumalsiemeistmitzahlreichenKleintierenbewachsen sind. Obwohl sie auch schwimmen können, halten sich die meisten der rund 500 Arten bevorzugt am Grund auf und bewegen sich laufenderweise fort. Sie können extrem niedrige Wassertemperaturenaushalten,einigeExemplarewurdenschonaus zwei Grad kaltem Wasser gefischt. Ihre Nahrung besteht vorzugsweise aus Polypen, Korallen und Schwämmen, die die Asselspinnen mit ihren Cheliceren anbohren und dann einzelne GewebeteilchenmitdemRüsseleinsaugen.Unterihnengibtesauch vieleArten,dieinoderananderenTierenparasitieren.Bezüglichder Einordnung der Pantopoden ins zoologische System sind sich die Wissenschaftlernochuneinig.DadiemeistenArtenimGegensatzzu den übrigen Cheliceraten mit nur drei Gliedmaßenpaaren geboren werden,werdensievielfachalsSchwestergruppederCheliceratenin einem eigenen Unterstamm untergebracht. Andererseits haben sie aber echte Cheliceren und auch sonst überwiegen spezielle Merkmale der Chelicerata. Daher ist die heute vorherrschende Meinung, dass die Pantopoden als Schwestergruppe der SpinnentiereeineeigeneKlasseinnerhalbderCheliceratabilden. EINLEBENDESFOSSIL D chwertschwänze Hufeisenkrebs, Pfeilschwanzkrebs, Königskrabbe, Seemaulwurf und Schwertschwanz: Das alles sind Bezeichnungen für die ursprünglichsten Vertreter der Cheliceraten. Trotz ihres Namens gehören sie nicht zu den Krebsen. Der lateinische Name einer Art, Limulus polyphemus,bedeutetsovielwie“kleinerschielenderZyklop”. Die Pfeilschwanzkrebse, die bis zu 60 Zentimeter lang werden können,kommeninzweiweitvoneinanderentferntenGebietenvor: AnderAtlantikküsteNordamerikasundandenKüstenSüdostasiens. Diese getrennten Verbreitungsgebiete lassen sich aus der erdgeschichtlichen Vergangenheit erklären. Die Schwertschwänze warenvorMillionenvonJahrenvielweiterverbreitetalssieesheute sind.DiesbelegenzahlreicheFossilfundeausAblagerungendesJura und Oligozäns. Besonders in den jurassischen Schichten von SolnhofenfindensichsehrvielefossileSchwertschwänze.Dieseund andere europäischen Fundorte stellen genau das fehlende Areal zwischen den beiden heutigen Verbreitungsgebieten dar. Demnach warendieSchwertschwänzeinihrerBlütezeitvonNordamerikaüber Europa bis in den Fernen Osten verbreitet, und die heutigen fünf Arten sind nur die Überreste einer einstmals großen Tiergruppe. Vertreter der Schwertschwänze kamen erstmals im Silur vor rund 440 Millionen Jahren vor, so dass man die heutigen Formen mit gutem recht als lebende Fossilienbezeichnenkann.Als ausschließlich marine Lebewesen besiedeln sie den Meeresgrund der Kontinentalschelfe bis in eine Tiefe von 40 Metern. Hier laufen sie über den Boden undsuchenimSchlammnach Nahrung, was ihnen den Namen Seemaulwurf einbrachte. Sie können aber auch sehr gut schwimmen und kommen nicht selten ins flache Wasser. Dort findet auch die Fortpflanzung statt. Die Schwertschwänze legen in der Gezeitenzone ihre Eier in Gruben ab, anschließend werden diese von den Männchen besamt. Manche SchwertschwanzLimuluspolyphemus Oberseite©PalaeontologicalMuseum, UniversityofOslo Artentragendiebefruchteten Eier aber auch an den Beinen angeheftet mit sich herum. Die Tiere können auf der Suche nach Nahrung Entfernungen bis zu 30 Kilometernzurücklegen. Während landbewohnende Spinnentiere durch Tracheen atmen, weisen sie Schwertschwänze eine weitere anatomische Besonderheit auf. Sie haben zur Sauerstoffaufnahme Bauchkiemen entwickelt, die hinter den Laufbeinen an Blattfüßen sitzen und wie Blätter eines Buches ins Wasser ragen. Der Sauerstoff in ihrem Blut wird nicht wie bei uns durch Hämoglobin transportiert, sondern durch Hämocyanin. Hat unser Blut durch das eisenhaltige Hämoglobin eine rote Farbe, so erscheint die Körperflüssigkeit der Schwertschwänze bläulich, da das Limuluspolyphemus Hämocyanin Kupfer enthält und sich an Unterseite©Palaeontological Museum,UniversityofOslo derLuftblaufärbt.InderMedizinhaben die Schwertschwänze eine besondere Bedeutung erlangt. Forscher habenherausgefunden,dassihrBlutgerinnt,sobaldmanbakterielle Toxine hinzugibt. Diese Tatsache macht man sich zu Nutze, um pharmazeutische Produkte für Menschen, zum Beispiel intravenöse Lösungen,zutesten.SinddieseLösungenmitBakterienverunreinigt und werden mit dem Blut von Schwertschwänzen versetzt, gerinnt dieses und zeigt so die bakterielle Kontamination an. Auch zur Erforschung menschlicher Augenkrankheiten werden die Pfeilschwanzkrebse benutzt. Der Aufbau ihrer Augen unterscheidet sich gänzlich von dem der restlichen Cheliceraten, und komplizierte Untersuchungen über das Sehvermögen anhand von elektrischen ImpulsendienenalsAnsatzpunktzurAnalysevonErkrankungen. 04|Impressum scinexx.de-DasWissensmagazin MMCDNEWMEDIAGmbH Elisabethstraße42 40217Düsseldorf Tel.0211-94217222 Fax03212-1262505 www.mmcd.de [email protected] Geschäftsführer:HaraldFrater,[email protected] Chefredakteurin:NadjaPodbregar,[email protected] Handelsregister: Düsseldorf,HRB56568;USt.-ID.:DE254927844; FinanzamtDüsseldorf-Mitte Konzeption/Programmierung YOUPUBLISHGmbH Werastrasse84 70190Stuttgart M:info(at)you-publish.com Geschäftsführer:AndreasDollmayer ©2016byKonradinMedienGmbH,Leinfelden-Echterdingen
