Deze monsterachtige spin kan bijzonder goed horen – zonder oren!

De grootogige spinnen hebben organen in hun poten waarmee ze een verrassend breed scala aan geluiden kunnen opvangen.

Gepubliceerd 2 nov. 2020 15:59 CET, Geüpdatet 5 nov. 2020 06:20 CET
Netwerperspinnen hebben acht ogen, maar bij Deinopis spinosa zijn de twee centrale oogbollen enorm.

Netwerperspinnen hebben acht ogen, maar bij Deinopis spinosa zijn de twee centrale oogbollen enorm.

Foto van Jay Stafstrom

Deinopis spinosa maakt indruk met zijn monsterachtig grote ogen, waarmee hij zijn prooi in het donker beter kan spotten.

Maar deze ’s nachts jagende spin is daarnaast bijzonder vanwege een heel ander zintuig: zijn gehoor. Uit nieuw onderzoek blijkt dat de spin een verrassend breed scala aan geluiden op ruim twee meter afstand kan opvangen, dankzij zintuigorganen op zijn poten.

Deinopis spinosa komt in het zuidoosten van de VS voor en behoort tot de netwerperspinnen, die jagen door aan een draadje spinrag vanaf een blad of tak omlaag te hangen en hun vliegende prooi met een gerichte worp van hun kleverige vangnet te verschalken.

Jay Stafstrom, postdoctoraal-onderzoeker neurobiologie aan de Cornell University, wilde weten hoe deze spinnen zo’n acrobatische toer kunnen uithalen en voerde met dat doel experimenten uit waarbij hij de ogen van de spinnen met een stukje niet-doorschijnende siliconenrubber afdekte. Merkwaardig genoeg wisten de spinnen ook ‘geblinddoekt’ vliegende insecten te vangen, wat erop wijst dat ze hun prooi niet zien maar horen.

Spinnen hebben geen oren in de normale zin van het woord. Maar er zijn steeds meer aanwijzingen dat sommige spinnen, waaronder springspinnen, oeverspinnen en nu ook netwerperspinnen, kunnen horen met behulp van sensorische zenuwcellen op hun poten. De cellen fungeren feitelijk als oren, want ze pikken geluidsgolven op en geven de signalen ervan door aan de hersenen. Het vermogen van spinnen om trillingen op te vangen van insecten die in hun web verstrikt zijn geraakt, is welbekend maar wordt niet beschouwd als een vorm van gehoor.

Wat Deinopis spinosa zo indrukwekkend maakt, is hoe goed hij kan horen, zegt Stafstrom, wiens onderzoek vorige week is verschenen in het tijdschriftCurrent Biology. In tegenstelling tot soorten als springspinnen, die geen hoogfrequente geluiden kunnen opvangen, kan Deinopis spinosazowel geluiden met een lage frequentie (de vleugelslagen van insecten) als een hoge frequentie (het getsjilp van vogels die op de spinnen jagen) horen, zo toonde Stafstrom aan.

De ontdekking van een geavanceerd gehoor bij zo’n eenvoudig dier kan wetenschappers meer inzicht bieden in de evolutie van de zintuigen, zegt Sen Sivalinghem, een zintuigbioloog van de University of Toronto die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken.

“Als we beter begrijpen hoe zintuiglijke informatie wordt verwerkt in het brein van relatief minder complexe dieren met minder neuronen, en ook welke invloed dat heeft op het gedrag en de besluitvorming van deze organismen, dan krijgen we meer inzicht in de processen en mechanismen van álle hersenen, waaronder die van onszelf,” zegt hij.

Spinnengevoel

Netwerperspinnen gebruiken een kleverig vangnet van spinrag waarin ze vliegende insecten verstrikken. Volgens een nieuwe studie doen ze dat met behulp van “een achterwaartse overslag met de snelheid van een kogel.”

Foto van Jay Stafstrom

Tijdens hun laboratoriumexperiment plaatsten Stafstrom en zijn collega’s minuscule elektroden in de hersenen van de spinnen en in afzonderlijke spinnenpoten, die nog tot een uur nadat ze zijn afgeknipt op geluiden reageren. De wetenschappers vermoedden dat de zogenaamde metatarsale organen aan het uiteinde van de spinnenpoten, waarmee de dieren trillingen kunnen opvangen, ook verantwoordelijk zijn voor het registreren van geluid.

Vervolgens speelden de wetenschappers op een afstand van ongeveer twee meter geluiden met verschillende toonhoogten af. Uit de metingen van de elektroden bleek dat de hersenen en metatarsale organen van de spinnen actief werden als ze aan geluiden met lage en hoge frequenties werden blootgesteld. Toen de wetenschappers de metatarsale organen van de spinnen uitschakelden, reageerden de spinnen niet zo sterk op de geluiden, wat erop wijst dat de zenuwcellen eerder als trommelvliezen werken.

Om de bevindingen in het laboratorium te bevestigen onderzocht het team de spinnen ook in hun wilde habitat, door in de buurt van Gainesville, Florida, dezelfde geluiden ’s nachts af te spelen op een afstand van twee meter van de spinnen.

De uitkomsten waren hetzelfde: de spinnen wierpen hun vangnet uit wanneer ze laagfrequente geluiden hoorden, die doen denken aan het klapwieken van insectenvleugels, en hielden zich roerloos als ze hoogfrequente geluiden hoorden, omdat zulke geluiden lijken op het getsjilp van roofvogels. De resultaten bevestigden volgens de auteurs dat spinnen niet alleen op de trillingen van hun spinnenweb reageerden maar ook op geluiden.

“Een van de echt spannende aspecten van deze studie is de combinatie van gedragsexperimenten en neurofysiologisch onderzoek,” zegt Sivalinghem.

Volgens hem is het “notoir moeilijk om de hersenactiviteit van spinnen te meten,” waardoor we “heel weinig weten over de manier waarop zintuigelijke informatie wordt verwerkt en over de vraag welke informatie voor spinnen van belang is. Maar studies als deze vullen dat hiaat op.”

Steeds betere technologie

De ontdekking zou volgens Stafstrom zelfs tot verbeteringen in de geluidstechniek kunnen leiden, bijvoorbeeld in de vorm van ultragevoelige microfoons.

Netwerperspinnen hebben “dit vreemde gedrag gedurende hun evolutie zeer goed onder de knie gekregen, dus misschien kunnen we dat op een of andere manier nabootsen.”

Hij stelt zich bijvoorbeeld een spinachtige microfoon of slimme luidspreker met acht ‘spinnenpoten’ met sensoren voor, zodat “je precies kunt horen uit welke richting het geluid komt, hoe ver het weg is en waar het naartoe gaat,” zegt hij. Zo’n apparaat zou volgens hem gebruikt kunnen worden voor het isoleren van één specifieke stem in een omgeving met veel geroezemoes.

“We denken dat er in deze spinnen een schat aan informatie ligt verborgen.”

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

Lees meer