Spinnen spurten effektiv auch ohne Elastizität

Neues aus der Forschung

Meldung vom 25.08.2013

Wissenschaftler der Universität Jena ergründet Mechanismen der Fortbewegung von Jagdspinnen


140322-083811_medium.jpg
 
Die Jagdspinne (Cupiennius salei) schlägt in Sachen Schnelligkeit Sprintstar Usain Bolt um Längen.
Foto: Tom Weihmann/FSU
Weihmann T. 2013. Crawling at High Speeds: Steady Level Locomotion in the Spider Cupiennius salei - Global Kinematics and Implications for Centre of Mass Dynamics. PLoS ONE 8(6): e65788.
DOI: 10.1371/journal.pone.0065788

Die Jagdspinne (Cupiennius salei) macht ihrem Namen alle Ehre. Zwar verbringt sie den Tag eher faul im schützenden Dickicht des zentralamerikanischen Dschungels. Doch nach Einbruch der Dunkelheit zeigt sie, was sie kann. Ruhig wartet sie auf den großen Blättern von Bananen und anderen tropischen Pflanzen auf Beute. Sobald sich ein unvorsichtiges Insekt auf wenige Zentimeter nähert, ist es mit der Gemütlichkeit schlagartig vorbei: In Sekundenbruchteilen stürzt sich das Tier auf die Beute und erreicht für einen kurzen Moment eine extrem hohe Laufgeschwindigkeit.

„Über kurze Distanzen erreichen diese Spinnen Laufgeschwindigkeiten von bis zu 20 Körperlängen pro Sekunde“, sagt Dr. Tom Weihmann von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. So legt die etwa handtellergroße Spinne in einer Sekunde bis zu 70 Zentimeter zurück. Der Bewegungsphysiologe Weihmann hat in einer aktuellen Studie untersucht, was die Jagdspinne und ihre Verwandten zu solch pfeilschnellen Sprintern macht. Seine Ergebnisse sind im Fachmagazin „PLoS ONE“ nachzulesen (DOI: 10.1371/journal.pone.0065788).

Zum Vergleich: Wollte ein Mensch von 1,80 Meter das Tempo der Jagdspinne erreichen, so müsste er in einer Sekunde 36 Meter zurücklegen – Sprint-Star Usain Bolt schaffte bei seinem Weltrekord über 100 Meter aber gerade einmal 12,5 Meter pro Sekunde. „Bisher wurde angenommen, dass derartig schnelle Bewegungen immer mit der Nutzung elastischer Eigenschaften des Skelettsystems einhergehen, wie es etwa bei Geparden, Hasen oder auch beim Menschen der Fall ist“, erklärt Dr. Weihmann. Bei den meisten schnellen Läufern werden Sehnen und Bänder gedehnt, wenn die Beine am Boden sind und das Körpergewicht auf sie einwirkt. Kurz bevor die Beine den Bodenkontakt verlieren und nach vorn geschwungen werden, wird die gespeicherte Feder-Energie dann wieder für den Vortrieb genutzt. Anders als Säugetiere und schnell laufende Insekten besitzen Spinnen keine elastischen Elemente in ihren Beinen. „Wenn sie dennoch die typischen Auf-und-Ab-Bewegungen zeigen würden, die jeder Jogger kennt, dann wäre das energetisch sehr unvorteilhaft.“

Wie der Jenaer Biologe nun in seiner Studie erstmals zeigen konnte, reagieren die Tiere auf dieses Dilemma, indem sie bei hohen Geschwindigkeiten Körperschwingungen so weit wie möglich vermeiden. „Das hat auch den nützlichen Nebeneffekt, dass Beute und Räuber die Spinnen nicht so gut orten können, da diese kaum Schwingungen auf den Untergrund übertragen, die sonst verräterisch wären.“ Denn die Spinne kann auch selbst zur Gejagten werden, wenn ein Vogel oder Säuger den proteinreichen Happen verspeisen will.

Für Dr. Weihmann sind seine Untersuchungen an den Jagdspinnen biomechanische Grundlagenforschung. „Dennoch lassen sich die aktuellen Erkenntnisse auf praktische Anwendungen übertragen“, ist er überzeugt. So nutzen die Entwickler von Laufrobotern bisher vor allem elastische Lösungen, die laufenden Insekten und Säugetieren nachempfunden sind. „Doch Elastizität ist stets mit einer Erhöhung der Unsicherheit bei der Ansteuerung einzelner Gliedmaßen verbunden, was für technische Anwendungen problematisch sein kann“, weiß der Jenaer Forscher. Daher sei die energieeffiziente Fortbewegung der Spinnen aus seiner Sicht eine gute Alternative, die solche Unsicherheiten vermeidet, und ein geeignetes Vorbild für schnelle Laufroboter.


Diese Newsmeldung wurde erstellt mit Materialien von idw-online


News der letzten 7 Tage

www.biologie-seite.de 14 Meldungen

Meldung vom 17.05.2019

Echoortung von Fledermäusen - Exzellente Navigation mit wenig Information

LMU-Forscher widerlegen bisherige Annahmen über die Echoortung: Fledermäuse haben deutlich weniger räumlich ...

Meldung vom 17.05.2019

Neues Petersilien-Virus von Braunschweiger Forschern entdeckt space

Neues Petersilien-Virus kommt im Raum Braunschweig und anderen Teilen Deutschlands vor.

Meldung vom 16.05.2019

Bettgenosse gesucht: Wer war der erste Wirt der Bettwanzen

Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der kooperativen Leitung des TUD Biologen Prof. Klaus Rein ...

Meldung vom 15.05.2019

Schimpansen graben mit Werkzeugen nach Futter

Forschungsteam filmt im Zoo erstmals, wie die Menschenaffen vorgehen, um an vergrabene Leckereien zu kommen.

Meldung vom 15.05.2019

Übersatte Bakterien machen den Menschen krank

SFB 1182-Forschungsteam schlägt in einer neuen Hypothese vor, dass Entzündungskrankheiten durch ein Nahrungs ...

Meldung vom 15.05.2019

Große Fragen zur Rolle mikroskopischen Lebens für unsere Zukunft

Wie Mikroorganismen die dynamische Entwicklung unserer Erde beeinflussen.

Meldung vom 15.05.2019

Wälder tragen weniger zum Klimaschutz bei als vermutet

Eine Studie mit Beteiligung der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL könnte ein Dämp ...

Meldung vom 15.05.2019

Ausgezirpt - Drastischer Biomasseverlust bei Zikaden in Deutschland

In der April- Ausgabe der vom Bundesamt für Naturschutz herausgegebenen Zeitschrift „Natur und Landschaft ...

Meldung vom 14.05.2019

Relaisstation im Gehirn steuert unsere Bewegungen

Die Relaisstation des Gehirns, die Substantia nigra, beherbergt verschiedene Arten von Nervenzellen und ist f ...

Meldung vom 14.05.2019

Archaeopteryx bekommt Gesellschaft

Forscher der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und Geologie (SNSB-BSPG) sowie der LMU München be ...

Meldung vom 14.05.2019

Geschlechtsreife Aale bauen ihre Knochen ab

Um zu ihren Fortpflanzungsgebieten zu gelangen, schwimmen Europäische Aale mehrere Tausend Kilometer auf die ...

Meldung vom 13.05.2019

Universität Stuttgart benennt neue Bärtierchen-Art: Milnesium inceptum entdeckt

Eine neue Bärtierchen-Art wurde von Dr. Ralph Schill vom Institut für Biomaterialien und biomolekulare Syste ...

Meldung vom 13.05.2019

Anglerinnen und Angler sorgen für Fischartenvielfalt im Baggersee

Forschende des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) haben zusammen mit Fischere ...

Meldung vom 09.05.2019

Wie Stammzellen ein Gehirn korrekter Größe und Zusammensetzung bauen

Im Laufe der Gehirnentwicklung erzeugen Stammzellen unterschiedliche Typen von Neuronen zu unterschiedlichen Z ...


03.05.2019
Eine Frage der Zeit
24.04.2019
Kraftwerk ohne DNA

06.03.2019
Bindung mit Folgen
16.01.2019
Plötzlich gealtert

19.12.2018
Baum der Schrecken
07.11.2018
Plastik im Fisch
28.09.2018
Gestresste Pflanzen

13.08.2018
Wie Vögel lernen

15.06.2018
Primaten in Gefahr
24.05.2018
Störche im Aufwind
25.08.2013
Kenne Deinen Fisch!
25.08.2013
Leben ohne Altern
25.08.2013
Lebensraum Käse
25.08.2013
Domino im Urwald
25.08.2013
Trend-Hobby Imker
25.08.2013
Wie Bienen riechen

Newsletter

Neues aus der Forschung