Für eine Art Kugelspinne hat die Paarung ein spektakuläres Finale:Das Männchen katapultiert sich mit einer Geschwindigkeit vom Körper einer Frau, die zu schnell ist, als dass ein Mensch es mit bloßem Auge sehen könnte.
Diese amouröse Akrobatik soll die Partner der Spinnen nicht beeindrucken; Vielmehr springt ein Männchen in Aktion, um den hungrigen Mandibeln des Weibchens zu entkommen, da sexuelle Begegnungen für diese Spinnentiere sonst damit enden würden, dass das Männchen gefressen wird.
Sie springen um ihr Leben, indem sie einen Mechanismus verwenden, der noch nie zuvor bei Spinnen gesehen wurde, der ein Gelenk in ihren Vorderbeinen beinhaltet, das es ihnen ermöglicht, ihren Körper in Sekundenbruchteilen Dutzende von Zentimetern hochzuschleudern, indem sie kinetische Energie speichern und dann plötzlich freisetzen. laut einer neuen Studie.
Vor der Paarung sicherten sich männliche Spinnen mit einer seidenen "Sicherheitsleine" am Netz der Frau, damit sie nach dem Katapultieren wieder nach oben klettern konnten, um sich wieder zu paaren. Männchen paarten sich manchmal bis zu fünfmal mit demselben Weibchen; und da bei jeder Begegnung das Risiko besteht, kannibalisiert zu werden, hat sich Post-Sex-Katapult wahrscheinlich als Mittel zum Überleben entwickelt, berichteten die Forscher.
Philoponella prominens Spinnen sind winzig – die Körper der Männchen sind etwa 3 Millimeter lang, während die Weibchen etwa doppelt so groß sind – und sie leben in Kolonien, die mehr als 200 Spinnen in einem riesigen Netz von Netzen enthalten können. Als die Studienautoren 2019 eine Kolonie der Radnetzspinnen im chinesischen Wuhan beobachteten, stellten sie fest, dass die Paarung immer damit endete, dass die Männchen die Weibchen so schnell wegkatapultierten, „dass herkömmliche Kameras die Details nicht aufzeichnen konnten“, sagte Shichang Zhang. Hauptautor der Studie und außerordentlicher Professor an der School of Live Sciences der Hubei University in Wuhan. Das veranlasste die Forscher, sich genauer anzusehen, was während der Paarung der Spinnen vor sich ging, sagte Zhang in einer E-Mail gegenüber Live Science.
Doch ein genauerer Blick erwies sich als außerordentlich herausfordernd. Da die Spinnen so klein waren und die Paarung so schnell vorbei war (von der Kopulation bis zum Katapult dauerte es nur etwa 30 Sekunden), hatten die Studienautoren Mühe, das Makroobjektiv ihrer Hochgeschwindigkeitskamera rechtzeitig zu fokussieren, um den Paarungsakt und seine Folgen zu filmen. In vielen Fällen waren die Männchen fertig und sprangen davon, bevor das Kameraobjektiv fokussiert und bereit war.
"Das ist der schwierigste Teil dieser Forschung", sagte Zhang.
Die Wissenschaftler sammelten rund 600 P . Prominenten Spinnen und führte 155 erfolgreiche Paarungsversuche durch. Trotz der fotografischen Herausforderungen, die die schnellen Spinnen mit sich brachten, nahmen die Forscher Bilder mit einer Kamera auf, die 1.500 Bilder pro Sekunde aufnahm, und verwendeten dann eine Software, um die Energie und Geschwindigkeit der katapultierenden Fluchten der männlichen Spinnen zu messen. Nach der ersten Paarung katapultierten sich 97 % der Männchen – und alle überlebten. Männchen, die nicht katapultierten, „wurden von den Weibchen gefangen, getötet und verzehrt“, berichteten die Studienautoren. Als die Wissenschaftler 30 Männchen daran hinderten, wegzuspringen, indem sie den Katapultmechanismus in den Beinen der Spinnen störten, wurden all diese Männchen ebenfalls verschlungen.
Aber als die Spinnen sich wegschleudern konnten, trieb die gespeicherte Energie in ihren Beinen ihre winzigen Körper mit bemerkenswerten Geschwindigkeiten voran:bis zu 2,9 Fuß pro Sekunde (88 Zentimeter pro Sekunde). Das entspreche einem erwachsenen Menschen, der einen fliegenden Sprung macht und eine Sekunde später in einer Entfernung von fast 530 Metern landet, sagte Zhang.
"Wir stellten die Hypothese auf, dass der Mechanismus des Katapultierens darin besteht, dass die Beine gegen das Weibchen gefaltet werden, und dann, wenn der hydraulische Druck nachlässt, bewirkt dies, dass sich die Beine schnell ausdehnen", berichteten die Wissenschaftler.
Ähnliche Mechanismen, die hydraulische Energiespeicherung und -freisetzung für schnelle Gliedmaßenbewegungen verwenden, finden sich bei anderen Tieren, wie z. B. dem Knockout-Schlag der Fangschreckenkrebse und das schnelle Zuschnappen der Mandibeln einer Fangkieferameise . „Aber sie nutzen die schnellen Aktionen, um entweder Beute zu fangen oder Raubtieren zu entkommen“, sagte Zhang. Im Vergleich dazu sind die kleinen Kugelweber die einzigen bekannten Tiere, die diese Technik zum Schutz vor sexuellem Kannibalismus einsetzen und sich in Sicherheit bringen, damit sie sich an einem anderen Tag paaren können.
Dies könnte eine Möglichkeit für die Männchen sein, ihre Eignung als Partner zu signalisieren, da Männchen, die ihren Konkurrenten körperlich überlegen sind, während der Paarung mehrere Katapulte ausführen können, „und damit ihre Chance auf Vaterschaft erhöhen“, schlussfolgerten die Studienautoren.
Die Ergebnisse wurden am 25. April in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht .