Mitglieder einer wenig bekannten Familie von Spinnen haben die Größe einer bloßen Bleistiftspitze, sind jedoch beeindruckende Raubtiere - und unglaublich schnelle. Eine neue Studie hat dokumentiert, dass diese Spinnen Beute mit Geschwindigkeiten fangen, wie sie noch nie zuvor bei Spinnentieren beobachtet wurden.
Überraschenderweise hat sich die rekordverdächtige ballistische Angriffsstrategie der winzigen Jäger laut einer heute in Current Biology veröffentlichten Studie mindestens viermal unabhängig voneinander entwickelt.
"Dies sind die bisher bekanntesten Spinnentiere", sagt die Hauptautorin der Studie, Hannah Wood, Kuratorin für Spinnen im Smithsonian National Museum of Natural History. Und sie sind die einzigen, von denen bekannt ist, dass sie auf ähnliche Weise wie Maul- und Klauenameisen Beute fangen. Als solches nennt Wood diese Spinnen aus der Familie Mecysmaucheniidae "Fallenbackenspinnen".
Mecysmaucheniidae-Spinnen sind besonders heimliche Kreaturen, die in ihrer Heimat Neuseeland und im Süden Südamerikas winzig und schwer auf dem Waldboden zu finden sind. Experten haben 25 Arten in der Familie beschrieben, aber weitere 11 warten auf ihre Beschreibung - und noch mehr warten wahrscheinlich darauf, entdeckt zu werden.
Wood bemerkte die Fangbacken vor mehr als 10 Jahren, als sie in Chile lebte, und bemerkte etwas Ungewöhnliches: Verglichen mit den meisten anderen Spinnen waren die Fangbacken dieser Spinnen, genannt Chelicerae, länglicher und beweglicher, während ihre Frontalregion der Panzer genannt, wirkte fast halsartig. Wood war neugierig, warum sie so aussehen wie sie, und begann, sie zu sammeln und ihre Funde auf dem Feld in Chile und später in ihrer Wohnung in den Vereinigten Staaten bei sich zu behalten. Jahrelang beobachtete sie ihre winzigen Mitbewohner und zeichnete deren Verhalten auf.
Die Spinnen liefen auf der Jagd oft mit offenem Maul herum und schnappten sie zu wie eine Mausefalle, wenn sie auf Beute stießen. Aber dieser schwer fassbare Moment des Angriffs ging so schnell vonstatten, dass Wood es nicht schaffte, ihn zu filmen.
Trotzdem gab sie nicht auf. Schließlich konnte sie mit einer Hochgeschwindigkeitskamera 14 Arten der Spinnen aufnehmen. Sie war schockiert, als sie feststellte, dass für die Erfassung der Schnappbewegung der Kiefer einiger Spezies 40.000 Bilder pro Sekunde (eine normale Videokamera etwa 24 Bilder pro Sekunde) benötigt wurden.
Diese Semysmauchenius- Spinne kann mit ihren Chelizeren in nur 0, 56 Millisekunden einen Treffer erzielen . Die Spinne wurde mit 3.000 Bildern pro Sekunde (fps) aufgenommen, das Video wird jedoch mit 20 fps abgespielt, sodass die Bewegungen im wirklichen Leben 150-mal so schnell wären wie hier.Wood verwendete genetische Sequenzierung, um die evolutionären Beziehungen zwischen 26 Arten der Spinnen zu untersuchen. Schließlich verwendete sie einen Teilchenbeschleuniger - im Grunde genommen einen sehr starken Röntgenstrahl -, um 3D-Computermodelle vieler Spinnen zu erstellen, mit denen sie Spinnen, die ansonsten zu klein waren, digital zerlegen und messen konnte.
Am Ende stellte Wood genügend Exemplare zusammen, um alle Hauptgruppen innerhalb der Familie der Mecysmaucheniidae zu untersuchen. Sie fand heraus, dass das Fast-Snap-Merkmal in etwa einem Drittel der Arten vorkommt, aber, wie ihre phylogene Analyse ergab, hat es sich in vier getrennten Fällen entwickelt.
Von den 14 Arten, die sie in der Lage war, ein Hochgeschwindigkeitsvideo aufzunehmen, konnten die schnellsten in 0, 12 Millisekunden die Kiefer schließen, was mehr als 100-mal schneller war als die langsamsten. Sie fand auch heraus, dass je kleiner die Art ist, desto schneller ist das Kieferknacken.
Der tatsächliche Mechanismus hinter der Blitzgeschwindigkeit der Spinnen bleibt eine Frage für zukünftige Studien. Obwohl Wood und ihre Kollegen vorerst wissen, dass es die bekannte Leistung der Muskeln übersteigt, bedeutet dies, dass eine andere Struktur für die Freisetzung der gesamten gespeicherten Energie verantwortlich sein muss.
Nur genug Mecysmaucheniidae-Spinnen zu finden, um die Studie durchführen zu können, war eine ziemliche Errungenschaft - ganz zu schweigen von der technischen Arbeit, die zur Analyse ihrer Anatomie und ihres schnellen Verhaltens erforderlich ist, sagt Jeffrey Shultz, ein Arachnologe an der University of Maryland im College Park, der nicht beteiligt war Auf der Arbeit.
"Die Früchte all dieser Bemühungen waren es zu zeigen, dass ein besonderer Mechanismus - den man als das Produkt eines einzigartigen Evolutionsereignisses hätte betrachten können - tatsächlich vier Mal in dieser Gruppe von Spinnen aufgetreten ist", sagt er. "Es wird interessant sein herauszufinden, ob der Leistungsverstärkungsmechanismus auch bei jeder evolutionären Iteration derselbe ist, und wenn ja, warum diese bestimmte Gruppe von Spinnen eindeutig dafür prädisponiert zu sein scheint."
Diese Frage hofft Wood in zukünftigen Studien zu beantworten, obwohl sie bereits eine Ahnung hat. Die kleineren Spinnen scheinen eine Nahrung mit Springschwänzen zu bevorzugen - sehr schnelle Insekten, die schnell springen, um Raubtieren zu entkommen. Es könnte sein, dass die schnellsten Fangkieferspinnen ihren blitzschnellen Angriff entwickelt haben, um auf diese schnellere Beute zielen zu können.
