Goldene Seidenspinne

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Die Goldene Seidenspinne (Trichonephila clavipes, Synonym: Nephila clavipes) ist eine Spinnenart, die in der Neuen Welt von den USA bis Argentinien vorkommt.<ref name="Platnick">N. I. Platnick: Spinnenkatalog: Nephilidae Stand 2007. The world spider catalog, version 8.0. American Museum of Natural History</ref> Diese Spinne hat eine sehr auffällige Zeichnung und, wie alle Vertreter der Gattung Nephila, einen ausgeprägten Geschlechtsdimorphismus: Männchen sind viel kleiner als die Weibchen und weniger auffällig gefärbt.

Ihre Seide ist Gegenstand aktueller Forschung, denn sie ist äußerst stabil und reißfest. Spinnennetze der verwandten Art Nephila pilipes werden von der einheimischen Bevölkerung deshalb auch als Fischernetze benutzt.

Merkmale

Die Körperlänge beträgt bei ausgewachsenen Weibchen zwischen 2,4 und 4 cm. Das Weibchen hat einen auffällig gefärbten, langgestreckten Hinterkörper (Opisthosoma). Dessen Grundfarbe kann stark variieren, zumeist ist sie orange oder oliv. Die Oberseite trägt zehn bis zwölf auffällige gelbe, parallel angeordnete Punkte. Die Unterseite zeigt ein feines Netz von gelben Partien und trägt einen roten Hügel, auf dem sich die Spinnwarzen befinden.<ref name="ifas-ufl" /> Zwischen den hellen Längsstreifen auf der Unterseite befinden sich helle Flecken. Sie kommen mindestens im hinteren Teil der Opisthosomaunterseite vor und vermehren sich mit dem Alter des Tieres.<ref name="dahl" /> Das Opisthosoma sieht von der Seite aus wie ein nach oben geöffnetes Trapez.<ref name="ifas-ufl" /> Junge Tiere haben eine helle Längsbinde auf dem Sternum ähnlich der verwandten Art Nephila clavata, die es mit dem Alter verliert. Übrig bleiben undeutliche Flecken. Stattdessen treten auf der Sternumseite rötliche Flecken auf. Auf dem Vorderkörper (Prosoma) befinden sich meistens zwei deutliche Höcker.<ref name="dahl" />

Die Beine sind schwarz und haben weiße Ringe. Sie zeichnet sich im Gegensatz zur Unterart N. c. fasciculata durch wenig ausgeprägte Haarbüschel an den vorderen zwei Laufbeinpaaren und am hinteren Laufbeinpaar aus, diese bestehen nur aus dünnen, kurzen Haaren.<ref name="Archer">Allen F. Archer, Studies in the Orbweaving Spiders (PDF; 2,1 MB), New York 1958</ref> Am dritten Laufbeinpaar fehlen diese buschigen Partien. Ebenso sind diese Beine wesentlich kleiner als die restlichen. Das Prosoma ist auf der Oberseite weiß-silbern gefärbt.<ref name="ifas-ufl" />

Wie bei vielen Vertretern der Familie ist auch bei dieser Art der Geschlechtsdimorphismus hinsichtlich der Größe enorm. Die Körperlänge der Männchen entspricht etwa der Länge des Vorderkörpers der Weibchen.

Geschlechtsorgane: Der hintere eingedrückte Teil der Geschlechtsöffnung des Weibchens ist mehr oder weniger stark höckerig. Der Bulbus des Männchens wird im letzten Drittel sehr dünn.<ref name="dahl" />

Lebensweise

Netzbau

Datei:Nephila clavipes - schema of web.svg

Schematisches Netz der Seidenspinne

Datei:Spider Chiapas Mexico.jpg

Weibchen in Mexiko

Die Art baut feinmaschige Netze, die einen Durchmesser bis zu zwei Meter haben können.<ref name="virginisland"><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20071216115519

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Die Netze grenzen oft dicht aneinander. Es handelt sich hier aber nicht um ein Sozialsystem, eine günstige Lage für den Netzbau wird nur von vielen Spinnen gleichzeitig genutzt.<ref name="farr" />

Schutz vor Überhitzung

Die Spinne schützt sich ab einer Temperatur von 35 °C vor Überhitzung. Dazu streckt sie das Abdomen der Sonne entgegen, was den Einfallswinkel der Sonnenstrahlen erhöht. Ebenso wird Flüssigkeit in den Cheliceren bearbeitet, was ebenfalls für Kühlung sorgt. Die Oberseite des Prosomas ist silberfarben, was die Lichtreflexion erhöht und die Spinne ebenfalls vor Überhitzung schützt.<ref name="ifas-ufl" />

Fortpflanzung

Die Art pflanzt sich einmal im Jahr fort. Johann Christian Fabricius nimmt an, dass Weibchen in tropischen Regionen mehrmals im Jahr einen Kokon bauen, wie die verwandte Art Nephila maculata.<ref name="fabricius">Johann Christian Fabricius: Species insectorum exhibentes eorum differentias specificas, synonyma auctorum, loca notalia, metamorphos in adiectis observationibus, descriptionibus. Hamburg & Kiloni 1781</ref> Männchen sind im Netz des Weibchens zwischen Juli und September anzutreffen.<ref name="ifas-ufl" />

Ob Männchen im Netz eines Weibchens vorhanden sind, hängt von der Größe der weiblichen Spinne ab. Ist die weibliche Spinne kleiner als ein Zentimeter, sind nie Männchen vorhanden. Ab einem Zentimeter sind Männchen wahrscheinlich im Netz anzutreffen. Auch bei noch unfruchtbaren Weibchen ab einer Länge von einem Zentimeter kommen Männchen im Netz vor. Das hängt wahrscheinlich damit zusammen, dass Männchen auf den Zeitpunkt der Reifehäutung des Weibchens warten und so dann die beste Ausgangslage für eine Paarung haben. Mehrere Männchen bekämpfen sich in einem Netz.<ref name="farr">James Farr: <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20070202132239

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  }}, In: Journal of Arachnology 4, S. 137–144, Florida 1977</ref>

48 Stunden nach der Reifehäutung ist das Weibchen paarungsbereit. Um nicht von den Weibchen mit Beute verwechselt zu werden, hat das Männchen ein arttypisches Balzverhalten. Es vibriert mit dem Opisthosoma und macht zuckende Bewegungen.<ref name="Morse" /> Die Paarung findet meistens im August statt. Man findet auch häufig Weibchen mit einer späteren Reifehäutung und Paarung, die erst spät im Herbst Kokons bauen. Die Kokons haben einen Durchmesser von 2,5 bis 3 cm und beinhalten jeweils mehrere hundert Eier. Der Kokon wird aus gekräuselter, gelber Seide gesponnen.<ref name="ifas-ufl" />

Weibchen sterben durchschnittlich 27 Tage nach der Reifehäutung; Männchen leben nach der Reifehäutung noch durchschnittlich 14 bis 21 Tage.<ref name="Morse">Stephanie Morse: Nephila clavipes, golden silk spider, abgerufen am 31. Oktober 2007</ref>

Parasiten

Datei:Argyrodes flavescens 1.jpg

Eine Diebsspinne der Art Argyrodes flavescens

In den Netzen befinden sich häufig bis zu vierzig Diebsspinnen der Gattung Argyrodes. Es handelt sich hier um kleine Spinnen, die einen Teil der Beute von der Seidenspinne stehlen.<ref name="ifas-ufl" />

Ein Parasitoid ist eine Wespe der Gattung Hymenoepimecis. Sie legt auf das Abdomen der Spinne ein Ei. Die schlüpfende Larve saugt die Spinne kontinuierlich aus, die dadurch langsam zu Grunde geht.<ref name="fincke">Ola M. Fincke, Linden Higgins und Edgar Rojas: <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20160304193723

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       }}
  }} In: Journal of Arachnology 18, S. 321–329, Florida, 1990</ref>

Systematik und Verbreitung

Neben der Nominatform werden noch drei Unterarten anerkannt:

N. clavipes clavipes (<templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Linnaeus{{#if:| {{{5}}}|}}, 1767)
N. clavipes fasciculata (<templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}De Geer{{#if:| {{{5}}}|}}, 1778)
N. clavipes vespucea (<templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Walckenaer{{#if:| {{{5}}}|}}, 1842)

Nephila clavipes clavipes

Das Verbreitungsgebiet der Nominatform reicht vom Norden von den USA, die karibischen Inseln und die Golf Staaten bis in den Süden von Argentinien. Zusätzlich kommt sie endemisch auf São Tomé vor.<ref name="WSC">Vorlage:WSC</ref>

Nephila clavipes fasciculata

Das Verbreitungsgebiet reicht vom Norden von North Carolina über Florida, die karibischen Inseln und die Golf Staaten bis in den Süden von Argentinien.<ref name="ifas-ufl">University of Florida Institute of Food and Agriculture Sciences <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20090121041519

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  }}, abgerufen am 28. Oktober 2007</ref> Der Unterschied von dieser Unterart zur Nominatform sind die typischen buschigen Partien an den Beinen und die große Variabilität der Körperlänge der Männchen, die 3,2 mm bis 8,0 mm betragen kann.<ref name="Archer" />

Nephila clavipes vespucea

Das Verbreitungsgebiet dieser Unterart beschränkt sich auf Argentinien.<ref name="Platnick" /> Sie wurde von Charles Walckenaer zuerst als eigene Art Epeira vespucea beschrieben.<ref name="Kuntner">Matjaz Kuntner: Nomenclature of Nephilinae (Tetragnathidae) spiders and type depository information, abgerufen am 10. Dezember 2002</ref>

Die Unterschiede zu den Merkmalen der Nominatform sind die folgenden: Die Höcker auf dem Cephalothorax fehlen gänzlich oder erheben sich kaum über die Rückenhaut. Die Flecken aus Silberhaaren auf dem Opisthosoma treten nur am vorderen Rand auf und laufen meistens in einer geschlossenen Querverbindung zusammen.<ref name="dahl">Friedrich Dahl: Seidenspinne und Spinnenseide, In: Mitteilungen aus dem Zoologischen Museum in Berlin, Berlin 1912</ref>

Spinnenseidenforschung

Die Fäden der Goldenen Seidenspinne werden erforscht, weil sie besonders reißfest sind. Beobachtet wurde, dass sich auch kleine Vögel in den Netzen der Spinnen verfangen, obwohl diese nicht zum Nahrungsspektrum gehören. Die Fäden der Spinnen bestehen zu hundert Prozent aus Protein. Die Proteinmoleküle bilden in den Rahmenfäden des Netzes eine Kette aus Kristallen, die ziehharmonikaartig aneinander gereiht sind. Diese Zickzackform gibt der Spinnenseide die nötige Stabilität. Im Gegensatz zur Spinnenseide der meisten Spinnen sind bei den Seidenspinnenarten und insbesondere bei Nephila clavipes die Leerräume zwischen dieser kristallinen Struktur nicht ungeordnet gefüllt. Die Füllung hat eine Ordnung, die die Fäden zusätzlich stabilisiert, aber weniger dehnbar macht. Die Zugfestigkeit ist deshalb höher als bei Nylon. Auch bei den viskoelastischen Eigenschaften unterscheidet sich die Spinnenseide von den Kunstfasern. Sie wandelt einen großen Teil der kinetischen Energie in Wärme um. Dies verhindert, dass eine Beute wie bei einem Trampolin aus dem Netz „herausgeschleudert“ wird.<ref name="nzz">Diemut Klärner: Molekulares Design im Spinnennetz, In: Neue Zürcher Zeitung, Rubrik Forschung und Technik, 15. März 2000, Nr. 63</ref>

Um die Proteine der Spinnfäden künstlich herzustellen, wurden Gene der Goldenen Seidenspinne an der University of British Columbia in Vancouver in Bakterien überführt. Diese Bakterien produzieren so Proteine der Spinnenseide für die Grundlagenforschung. Einen anderen Weg beschritten die Wissenschaftler im Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben bei Magdeburg: Sie schleusten die Gene in Tabak- und Kartoffelpflanzen. Aus etwa hundert Tabakpflanzen lassen sich so zwei Gramm Spinnenseidenproteine gewinnen. Da die Proteine in den Drüsen der Spinne erst zur Spinnenseide geformt werden, müssen diese künstlichen Proteine verarbeitet werden. Das Institut für Molekulare Biotechnologie Jena kümmert sich deshalb um die mechanische Herstellung künstlicher Spinnenseide aus den künstlich gewonnenen Proteinen.<ref name="tagi">Andrea Six: Nützliche Spinnennetze frisch vom Acker, In: Tages-Anzeiger, Rubrik Wissen, 1. Februar 2001, S. 46</ref>

Das Ziel dieser Forschung könnte sein, dass sich mit den Fäden Seile, Sicherheitsgurte oder Schutzkleidung herstellen ließe. Ebenso sind die Fäden im Gegensatz zu Kunstfasern biologisch abbaubar.<ref name="tagi" />

Auch in der Medizin werden die Spinnenproteine getestet. An der Medizinischen Hochschule Hannover gelang es, Nervenzellen entlang von Spinnenseide bis zu 6 cm weit gerichtet wachsen zu lassen. Dies könnte die Heilungschancen bei Nervenbahnverletzungen wie Querschnittslähmung erhöhen.<ref>Materialforschung: Hightech aus dem Spinnenkörper, In: Handelsblatt vom 15. Juli 2014, abgerufen am 2. Oktober 2015</ref>

Weblinks

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