Augenlose Höhlenspinnen können immer noch Licht „sehen“.

By | December 21, 2023

Einige Arten höhlenbewohnender Spinnen haben keine Augen, behalten aber dennoch die Fähigkeit, Licht wahrzunehmen, was sie wahrscheinlich vor der trockenen Umgebung in den sonnendurchfluteten Höhlenmündungen schützt.

Spinnen der Gattung Leptonetela haben unterentwickelte Augen – oder manchmal überhaupt keine Augen –, können aber immer noch Licht wahrnehmen, wie Wissenschaftler herausgefunden haben.

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Jie Lius Team an der Hubei-Universität, Wuhan, China

In den dunklen Tiefen der Höhlensysteme im Südwesten Chinas patrouillieren blasse Spinnen, die kleiner als ein Tic Tac sind. Wie viele andere Höhlenbewohner haben auch diese Spinnentiere deutlich unterentwickelte Augen. Manche haben überhaupt keine Augen.

Doch neue Untersuchungen zeigen, dass diese Höhlenspinnen ihre Augen nicht vor Licht verschließen. In einer am Mittwoch veröffentlichten Studie in Wissenschaftliche FortschritteForscher entdeckten, dass sogar in Höhlen lebende Spinnen, die keine Augen haben, Licht wahrnehmen können. Diese rudimentäre „Vision“ kann Spinnen, die in feuchten Umgebungen gedeihen, helfen, helle, feuchtigkeitsfreie Höhlenöffnungen zu meiden.

Spinnen sind in den meisten Höhlensystemen häufige Raubtiere: Mehr als 1.000 Arten langbeiniger Fleischfresser leben in Höhlen. Und nur wenige sind ausgeprägter als die der Gattung Leptonetella. Während die meisten Spinnen acht Augen haben, haben diese kleinen Jäger höchstens sechs. Ihre beiden zentralen Vorderaugen, mit denen die meisten Spinnen ihre Beute lokalisieren, gingen im Laufe der Evolution verloren.

Mehrere Leptonetella Arten nehmen den Augenverlust sogar noch weiter in Kauf. „Diese Spinnen weisen im Allgemeinen unterschiedliche Grade der Augenverkleinerung auf, darunter eine starke Verkleinerung oder das völlige Fehlen von Augen“, sagt der Co-Autor der Studie, Jie Liu, ein Evolutionsbiologe, der Spinnen an der Hubei-Universität in China untersucht. Leptonetella Spinnen, die in der Nähe von Höhleneingängen leben, haben normalerweise sechs Augen, aber diejenigen, die in den dunkelsten Tiefen vorkommen, haben einfache Augenklappen oder gar keine Augen.

Augenverlust ist mit der Schwierigkeit verbunden, diese energieintensiven körperlichen Eigenschaften in nährstoffarmen Umgebungen wie Höhlen aufrechtzuerhalten. Mehrere andere Höhlenbewohner, darunter Salamander und Höhlenfische, verloren ebenfalls ihr Augenlicht. Einige blinde Arten haben jedoch die Fähigkeit behalten, Licht wahrzunehmen.

„Viele Organismen können Licht auch ohne Augen wahrnehmen“, sagt Elke Buschbeck, eine Forscherin, die an der Universität von Cincinnati die visuellen Systeme von Arthropoden untersucht und nicht an der neuen Studie beteiligt war. Beispielsweise wurde beobachtet, dass einige augenlose Flohkrebse und blinde Fische aktiv Licht meiden, um in ihrer dunklen Umgebung sicher zu bleiben. Aber diese Höhlenbewohner können sich nicht genau vorstellen, was um sie herum ist. „Es gibt einen wichtigen Unterschied zwischen der Erkennung von Veränderungen des Umgebungslichtniveaus und der Fähigkeit, die Struktur unserer Umgebung tatsächlich zu sehen“, sagt Buschbeck.

Um zu sehen, ob es keine Augen hat Höhlenspinnen haben die Fähigkeit, Licht zu spüren. Liu und seine Kollegen sammelten 10 Arten davon Leptonetella von Höhlen auf dem Yunnan-Guizhou-Plateau in China. Fünf der gesammelten Arten lebten in der helleren „Zwielichtzone“ in der Nähe eines Höhleneingangs, der Rest stammte aus den dunklen Innenräumen der Höhle. Zwei der Arten dieser letzten Gruppe hatten reduzierte Augen, während die anderen drei keine Augen hatten.

Die Forscher führten einen Verhaltenstest durch, um zu sehen, wie jede Spinnenart auf Licht reagierte. Sie platzierten die Spinnentiere in einem halb hellen und halb dunklen Behälter und zeichneten die Präferenz jeder Art auf. Unabhängig davon, wie degradiert oder nicht mehr die Augen der Spinnen waren, zogen es die meisten Individuen aller zehn Arten vor, sich auf der dunklen Seite des Behälters aufzuhalten, wenn sie in der Nähe des Höhleneingangs platziert wurden. Forscher sagen, dass dies auch ohne Augen sichtbar ist Leptonetella Spinnen können Licht spüren und meiden. Um die Ergebnisse zu bestätigen, analysierten die Forscher auch die genetischen Codes jeder Spinnenart. Sie fanden heraus, dass augenlose Spinnentiere trotz fehlender Sehpigmente oder Augen nahezu alle Gene behalten, die für Photorezeptorfähigkeiten kodieren, die ihnen helfen, Veränderungen in der Lichtstärke wahrzunehmen.

Um herauszufinden, warum die Lichterkennung für Spinnen, die in ständiger Dunkelheit leben, so wichtig ist, platzierte das Team einzelne Spinnen aus zwei Höhlen und zwei Eingängen. Leptonetella Arten am Eingang einer Höhle. Ohne zusätzliches Wasser erlagen die in den Höhlen lebenden Spinnen schnell den trockenen Bedingungen am Eingang. Liu und seine Co-Autoren gehen davon aus, dass die Vermeidung von Licht diesen Spinnen hilft, in den feuchten Tiefen ihrer Höhlen zu bleiben.

Obwohl Buschbeck nicht schockiert ist, dass diese augenlosen Höhlenspinnen Veränderungen im Lichtniveau wahrnehmen können, glaubt sie, dass die Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig es ist, Licht wahrzunehmen. „Das passt zu der allgemeinen Vorstellung, dass der grundlegende Mechanismus zur Lichtwahrnehmung uralt und gut erhalten ist“, sagt sie. Egal wie lange Höhlenbewohner schon in der Dunkelheit leben, es hilft immer, das Licht zu „sehen“.

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