Voor de meeste mensen is een spinnenweb een kleverig netje van spinrag – soms prachtig geweven, maar passief.
Maar er zijn spinnen die er iets heel bijzonders mee doen, door ze met de zelfverzekerdheid van een middeleeuwse werktuigbouwer uit te rusten met veerelementen. We hebben het over wielwebkaardespinnen uit het geslacht Hyptiotes, die in talloze delen van de wereld voorkomen.
Nadat de soort Hyptiotes cavatus zijn driehoekige web heeft geweven, maakt hij zichzelf met wat spinrag uit zijn achterlijf vast aan een twijg en trekt een centrale ankerlijn steeds strakker aan.
Daarmee ‘laadt’ hij zijn web met potentiële energie, als de pees van een kruisboog. Maar in dit geval wordt het ontspanmechanisme dat het systeem op spanning houdt totdat het tijd is om te vuren, door de spin zelf gevormd.
Wanneer een insect in het web vliegt, laat de spin de ankerlijn los en produceert extra spinrag uit zijn achterlijf om de lijn te laten vieren. Daarbij worden hijzelf en het web vooruit gekatapulteerd en wordt het insect in spinrag gevangen.
Het effect is “een soort netkanon,” zegt Daniel Maksuta, postdoctoraalstudent aan de University of Akron in Ohio en medeauteur van de nieuwe studie. Volgens hem gaat de spin er soms toe over zijn web meerdere keren te ‘herladen’ en ‘af te vuren’, om er zeker van te zijn dat de prooi is gevangen.
Uit een nieuwe studie met behulp van hogesnelheidscamera’s is gebleken dat deze spinnenwebben een verbijsterende hoeveelheid energie kunnen opslaan en weer vrijgeven.
Bij de lancering van het web bereikt Hyptiotes cavatus een versnelling van meer dan 770 meter per seconde per seconde, een 26-maal hogere versnelling dan waarmee de spaceshuttle van de NASA werd gelanceerd.
Volgens de auteurs is dit het enige bekende voorbeeld in het dierenrijk van externe mechanische versterking – het gebruik van een voorwerp buiten het eigen lichaam voor het opslaan, versterken en dan plotseling ontladen van energie.
Supersnelle spinnen
In de nieuwe studie, die op 13 mei in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences is gepubliceerd, vingen onderzoeksleider Sarah Han, postdoctoraalstudent aan de University of Akron in Ohio, en haar collega’s meerdere Hyptiotes cavatus-spinnen in het wild en brachten ze in het laboratorium groot.
De spinnen weefden hun web zoals ze dat ook in het wild deden, terwijl het team vastlegde hoe ze met hun prooi omgingen.
Uit videobeelden bleek dat elke keer dat een spin zijn web aanspande dit vergelijkbaar is met de hefboomwerking van een katapult. Bij één enkele samentrekking wordt maar een beperkte hoeveelheid opgeslagen, maar dankzij de elasticiteit van het web kan de energie van meerdere samentrekkingen achter elkaar worden geladen, waarna al die energie in één keer wordt ontladen – een vorm van mechanische krachtversterking.
Het team creëerde ook softwaremodellen van spinnenwebben en voerde simulaties uit waarmee ze de diverse krachten konden vergelijken die vrijkomen bij mechanische versterking door een spinnenweb, bij het springen zonder web en bij de toepassing van louter interne spierkracht, zoals het wegspringen van een vlo.
Volgens de modellen konden de spinnen hun prooi verschalken omdat de toegepaste krachten werden versterkt door het aanspannen van het spinnenweb.
Deze strategie was zeer succesvol: spinnen in het laboratorium die bij het jagen hun spinnenweb niet aanspanden en wegschoten, vingen volgens de studie geen enkele prooi. Maar als de spinnen hun web op de juiste manier ontvouwden, schoot het succespercentage omhoog, naar ongeveer zeventig procent.
Ontrafeling van spinrag
Ook andere ongewervelde dieren produceren spinrag, zoals de larven van motten, maar het goedje “wordt nergens zo vaak en op zoveel verschillende manieren gebruikt als bij spinnen,” zegt Paul Selden, paleoarachnoloog aan de University of Kansas.
Er zijn bijna net zoveel manieren om spinrag te gebruiken als er spinnensoorten zijn (ruim 45.000), maar zelfs tussen lassospinnen (die met spinrag gooien), sluwe valdeurspinnen en op spinrag zwevende babyspinnen is Hyptiotes een opvallende verschijning.
“Ik ken geen enkele verdere ontwikkeling van dit vangnetsysteem bij spinnen, noch enig vergelijkbaar vangnet bij andere soorten,” zegt Selden.
Meerdere intrigerende vragen zijn nog niet beantwoord. Zo lijkt H. cavatusbij het op spanning houden van zijn web de kniegewrichten in een gebogen positie te handhaven, wat voor de meeste dieren zeer uitputtend zou zijn.
“Hoe doen ze dat?” vraagt Han zich af. Dat wil ze uitzoeken.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
