23.08.2005 · Spinnen passen ihre Fangnetze geschickt der jeweiligen Beute an. Die raffinierten Gespinste aus Eiweiß sind zugfester als Nylon und dehnbarer als Stahl. Sie können sich durchaus mit Spitzenprodukten der Technik messen.
Von Diemut Klärner
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Ein filigranes Kunstwerk der Tierwelt
Die seidenen Fäden der kunstvollen Netze, die die Spinnen bauen und an denen sie sich blitzschnell abseilen, können sich durchaus mit Spitzenprodukten der Technik messen. Die raffinierten Gespinste aus Eiweiß sind nicht nur zugfester als Nylon, sondern auch um ein Vielfaches dehnbarer als Stahl und Karbonfasern. So können sie mehr Energie absorbieren als solches Material.
Daß bestimmte tropische Netzspinnen ihre Seidenfäden an das jeweilige Beutespektrum anpassen können, entdeckten Wissenschaftler um I Min Tso von der Tunghai-Universität in Taichung (Taiwan). Als Forschungsobjekt diente Nephila pilipes, eine stattliche Spinne mit einem fast fingerlangen Körper und noch längeren Beinen. Ihre bis zu einem Quadratmeter großen Netze plaziert sie meistens vor dichtem Blattwerk im Unterholz des Waldes. Neben Fliegen, Käfern und Hautflüglern verfangen sich darin auch Heuschrecken und andere sprunghafte Insekten. Wieviel die Spinne von welcher Sorte erbeutet, ist regional verschieden. Und nicht nur das, auch die Zusammensetzung der Spinnenseide variiert von Ort zu Ort.
Vom Wind getragen
Genetische Unterschiede dürften dafür nicht verantwortlich sein. Schließlich sind junge Spinnen äußerst mobil: Wenn sie sich an einem seidenen Faden vom Wind davontragen lassen, legen sie oft weite Strecken zurück. Vermutlich ergibt sich dadurch ein reger Austausch zwischen allen taiwanesischen Spinnenpopulationen.
Um herauszufinden, ob sich der Speiseplan auf die Komposition der Spinnenseide auswirkt, fingen die Wissenschaftler einige Tiere ein und setzen sie auf unterschiedliche Diät. Nach ein paar Tagen produzierten die mit Fliegen gefütterten Spinnen tatsächlich andere Seidenfäden als die mit Grillen versorgten. Die einen verwendeten die Aminosäure Alanin in größeren Mengen, die anderen bauten mehr Prolin und Glutamin ein (“The Journal of Experimental Biology“, Bd. 208, S. 1053). Spektroskopische Untersuchungen zeigten auch Unterschiede in der molekularen Struktur der Seidenfäden. Wenn die Spinnen ausschließlich Grillen verspeisen, dreht sich ein größerer Teil der Eiweißmoleküle zu Spiralen, die den Faden dehnbarer machen. Wenn ihnen ausschließlich Fliegen serviert werden, steigt der Anteil der flächig miteinander verknüpften Abschnitte, die hohe Zugfestigkeit garantieren.
Die Mischung macht´s
Die mechanischen Eigenschaften der Seidenfäden verändern sich also passend zum Beutetier. Bei Fliegen gilt es zu verhindern, daß sie in fliegender Eile durch das Spinnennetz brechen. Beim Abbremsen müssen die Fäden hoher Zugbelastung standhalten. Hineinspringende Grillen oder Heuschrecken ziehen das Netz dagegen durch ihr Gewicht herab. Dabei reißen sie zwangsläufig Löcher hinein, verstricken sich aber in weiteren Maschen. Entsprechend dehnbare Fäden taugen daher am besten, solche Beute festzuhalten.
Das Interesse der Wissenschaftler galt freilich nicht den klebrigen Fäden, an denen die Opfer hängenbleiben. Sie studierten die Produkte jener Spinndrüsen, die unter anderem die Speichen des Radnetzes liefern. Diese Seidenfäden setzen sich aus zwei verschiedenartigen Eiweißkomponenten zusammen. Vermutlich kann die Spinne je nach Bedarf mal mehr von der einen, mal mehr von der anderen einfließen lassen. Über welche Schaltstellen der Speiseplan die entsprechenden Gene aktiviert, bleibt noch offen.
