Wie Spinnen Netze verkleben 14.08.2014, 13:16 Uhr

Sicherheitsfaden im Unterbau gibt hohe Stabilität

Spinnen haben es schwerer ihre Netze in der Natur zu bauen, als auf Untergründen wie Glas und Teflon. Mikrostrukturen und Wachse auf den Pflanzenoberflächen bieten zwar Schutz vor pflanzenfressenden Insekten, erschweren den Spinnen jedoch ansonsten die Arbeit. 

Ingo Grawe, Erstautor der Studie, mit einer Spinne, deren Haftscheiben die Forscher untersuchten. 

Ingo Grawe, Erstautor der Studie, mit einer Spinne, deren Haftscheiben die Forscher untersuchten. 

Foto: Jonas Wolff

Doch wie kommt diese unglaublich belastbare Netzstruktur zustande? Dieser Frage gingen die Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) nach und untersuchten die Fähigkeiten einer ganz besonderen Seide an fünf verschiedenen Spinnen. Auf den gewonnenen Erkenntnissen könnte die Entwicklung neuartiger hocheffizienter, ökonomischer und ökologischer Klebstoffe aufbauen, hofft Projektleiter Stanislav Gorb.

Erstaunliche Haftfähigkeit kommt aus dem Unterbau

Untersucht wurde der seidige Sicherheitsfaden, den die Tiere für den Bau des Untergrundes verwenden. Er ist verantwortlich für die unglaubliche Stabilität des Netzes, fanden Gorb und sein Team heraus. „Wir vermuten, dass der Wettkampf zwischen Pflanze und pflanzenfressenden Insekten auch für die Spinnen einen evolutionären Druck darstellte, bessere Kleber zu entwickeln“, erklärt Jonas Wolf, Erstautor der Studie.

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer Haftscheibe (grün), die auf einem Blatt (grau) gesponnen wurde. 

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer Haftscheibe (grün), die auf einem Blatt (grau) gesponnen wurde. 

Foto: Jonas Wolff

Den speziellen Sicherheitsfaden verwenden die Spinnen insbesondere zum Absichern, Abseilen und für den Bau der Netzstruktur. Bevor die Konstruktion des Netzes beginnt, werden sogenannte Haftscheiben als Untergrund produziert, auf dem dann die Fäden gespannt werden. Es sind die rotierenden Bewegungen der Spinnwarzen, welche die nur ein Zehntel Millimeter kleinen Haftscheiben entstehen lassen. Sie werden auf das spezielle Spinnennetzgittermuster aufgelegt.

Haftscheiben halten auf Pflanzen weniger gut

Gorb und sein Team untersuchten die Haftfähigkeit dieser Scheiben auf verschiedenen Untergründen. „Dafür haben wir die Spinnen auf Glas, Teflon und auf das Blatt eines Bergahorns gesetzt, wo sie jeweils Haftscheiben hinterließen. Dann haben wir durch Zugversuche die Kräfte gemessen, die nötig waren, um die Haftscheiben vom Substrat zu lösen“, erklärt Jonas Wolff.  

Eine Haftscheibe unter dem Lichtmikroskop. Der Durchmesser beträgt etwa einen Zehntel Millimeter. 

Eine Haftscheibe unter dem Lichtmikroskop. Der Durchmesser beträgt etwa einen Zehntel Millimeter. 

Foto: Jonas Wolff

Es stellte sich heraus, dass die Haftfähigkeit auf dem Bergahorn am geringsten ist. „Auf der Blattoberfläche ist die Klebekraft schließlich soweit herunter gesetzt, dass sich die Haftscheibe in den meisten Fällen komplett ablöst“, beschreibt Wolff.

Am besten hafteten die Spinnenfäden auf Glas. Dort sind sie sogar gerissen, bevor es zu einer Ablösung kam. Auf dem Teflon als Untergrund lösten sich die Haftscheiben hingegen komplett ab. Trotzdem blieben sie noch so fest kleben, dass sie meistens noch ein Vielfaches des Spinnengewichtes festhalten konnten. 

Von Petra Funk

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