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Vibrationssinn und Gleichgewichtssinn

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Zusammenfassung

Spinnennetze werden mit großem Einsatz gewoben und von der ansässigen Spinne als weit aufgespanntes Vibrationsohr eingesetzt. Die Netze sind sehr leicht, wiegen nur wenige Milligramm, sind dem Wind und oft auch dem Regen ausgesetzt, und sie dienen dennoch als hochempfindliche Detektoren für lokale Schwingungen in ihrem Fadengewebe. Unterschiedliche Fadentypen aus Spinnenseide werden im selben Netz versponnen: robuste Strukturfäden, flexible, oft klebrige Fangfäden sowie bei einigen Netzen ein einzelner Signalfaden, der Vibrationen aus dem Zentrum des Netzes zur außerhalb lauernden Spinne leitet (◘ Abb. 5.1, links). Verfängt sich eine Fliege irgendwo im Netz, erzeugt sie durch ihr panisches Strampeln Vibrationen, die über die radial verlaufenden Strukturfäden zur Netzmitte geleitet werden. Eine Spinne, die dort auf Beutesignale wartet, erkennt sofort das charakteristische Vibrationssignal der Beute, ertastet den vibrierenden Radialfaden und läuft entlang dieses Fadens zur Beute, um sie zu fesseln und zu fressen. Auch wenn die Spinne außerhalb des Netzes lauert, beispielsweise, um sich vor Räubern zu verstecken, kann sie über einen Signalfaden mit dem Netzzentrum verbunden sein. So kann die Sektorspinne (Zygiella x-notata) von einer sicheren Warte aus das Geschehen in ihrem Netz verfolgen. Sie betastet ihren Signalfaden mit den Beinen und wartet auf ein vielversprechendes Vibrationssignal. Wenn der Wind das Netz bewegt und es dabei in Vibrationen im Frequenzbereich von wenigen Hertz versetzt, beachtet die Spinne solche Hintergrundsignale nicht. Auch wenn ein Spinnenforscher vorsichtig an das Netz klopft, wird das die Spinne in den meisten Fällen nicht aus ihrem Versteck hervorlocken. Anders ist es bei Vibrationen von mehreren Hundert Hertz. Hält man eine angeschlagene Stimmgabel an das Netz, sodass ihre Vibrationen auf die Strukturfäden übertragen werden, kann man beobachten, wie die Spinne auf die Stimmgabel zuläuft, sie untersucht und sogar angreift, als wäre die Stimmgabel ein Beuteinsekt. Die Vibration – der Ton – der Stimmgabel wirkt offensichtlich als auslösender Reiz für das Jagdverhalten der Tiere. Sie ähnelt wohl den Beutesignalen, die von im Netz strampelnden Fliegen erzeugt werden, und wird von der Spinne entsprechend interpretiert.

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Abb. 5.1
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Literatur

Weiterführende Literatur

  • Angelaki DE, Cullen KE (2008) Vestibular system: the many facets of a multimodal sense. Annu Rev Neurosci 31:125–150

    CAS  PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • Barth FG (2001) Sinne und Verhalten – aus dem Leben einer Spinne. Springer, Berlin

    CrossRef  Google Scholar 

  • Bleckmann H, Mogdans J, Coombs SL (Hrsg) (2014) Flow sensing in air and water. Springer, Berlin/Heidelberg

    Google Scholar 

  • Cocroft RB, Rodriguez RL (2005) The behavioral ecology of insect vibrational communication. Bioscience 55:323–334

    CrossRef  Google Scholar 

  • Coombs S, Bleckmann H, Fay RR, Popper AN (Hrsg) (2014) The lateral line system. Springer, New York

    Google Scholar 

  • Drosopoulos S, Claridge MF (Hrsg) (2006) Insect sounds and communication. Physiology, behaviour, ecology and evolution. CRC Press, Taylor & Francis, Boca Raton

    Google Scholar 

  • Ekdale EG (2016a) Form and function of the mammalian inner ear. J Anat 228:324–337

    PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • Gillespie PG, Müller U (2009) Mechanotransduction by hair cells: models, molecules, and mechanisms. Cell 139:33–44

    CAS  PubMed  PubMed Central  CrossRef  Google Scholar 

  • Goldberg JM, Wilson VJ, Cullen KE, Angelaki DE, Broussard DM, Büttner-Ennever JA, Fukushima K, Minor LB (2012a) The vestibular system. A sixth sense. Oxford University Press, Oxford

    CrossRef  Google Scholar 

  • Hill PSM, Wessel A (2016) Biotremology. Curr Biol 26:R181–R191

    CrossRef  CAS  Google Scholar 

  • Hudspeth AJ (2014) Integrating the active process of hair cells with cochlear function. Nat Rev Neurosci 15:600–614

    CAS  PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • Strauß J, Riesterer AS, Lakes-Harlan R (2016) How many mechanosensory organs in the bushcricket leg? Neuroanatomy of the scolopidial accessory organ in Tettigoniidae (Insecta: Orthoptera). Arthropod Struct Dev 45:31–41

    PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • von der Emde G, Warrant E (Hrsg) (2016) The ecology of animal senses. Springer, Heidelberg

    Google Scholar 

Zitierte Literatur

  • Aicher B, Tautz J (1990) Vibrational communication in the fiddler crab, Uca pugilator. I. Signal transmission through the substratum. J Comp Physiol A 166:345–353

    CrossRef  Google Scholar 

  • Barth FG (1970) Der sensorische Apparat der Spaltsinnesorgane (Cupiennius salei Keys., Araneae). Z Zellforsch 112:212–246

    CrossRef  Google Scholar 

  • Barth FG, Geethabali (1982) Spider vibration receptors. Threshold curves of individual slits in the metatarsal lyriform organ. J Comp Physiol A 148:175–185

    CrossRef  Google Scholar 

  • Barth FG, Libera W (1970) Ein Atlas der Spaltsinnesorgane von Cupiennius salei Keys., Chelicerata (Araneae). Z Morph Tiere 68:343–369

    CrossRef  Google Scholar 

  • Barth FG, Bleckmann H, Bohnenberger J, Seyfarth EA (1988) Spiders of the genus Cupiennius Simon 1891 (Araneae, Ctenidae). II. On the vibratory environment of a wandering spider. Oecologia 77:194–201

    PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • Brownell P, Farley RD (1979a) Prey-localizing behavior of the nocturnal desert scorpion, Paruroctonus mesaensis: orientation to substrate vibrations. Anim Behav 27:185–193

    CrossRef  Google Scholar 

  • Brownell P, Farley RD (1979b) Detection of vibrations in sand by tarsal sense organs of the nocturnal scorpion Paruroctonus mesaensis. J Comp Physiol A 131:23–30

    CrossRef  Google Scholar 

  • Brownell P, Farley RD (1979c) Orientation to vibrations in sand by the nocturnal scorpion Paruroctonus mesaensis: mechanism of target localization. J Comp Physiol A 131:31–38

    CrossRef  Google Scholar 

  • Caicci F, Burighel P, Manni L (2007) Hair cells in an ascidian (Tunicata) and their evolution in chordates. Hear Res 231:63–72

    CAS  PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • Cohen MJ (1960) The response patterns of single receptors in the crustacean statocyst. Proc R Soc B 152:30–49

    CAS  Google Scholar 

  • Denton EJ, Gray J (1983) Mechanical factors in the excitation of clupeid lateral lines. Proc R Soc B 218:1–26

    CAS  Google Scholar 

  • Ekdale EG (2016) Form and function of the mammalian inner ear. J Anat 228:324–337

    PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • Elias DO, Mason AC, Maddison WP, Hoy RR (2003) Seismic signals in a courting male jumping spider (Aranaceae: Salticidae). J Exp Biol 206:4029–4039

    PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • Fritzsch B, Straka H (2014) Evolution of vertebrate mechanosensory hair cells and inner ears: toward identifying stimuli that select mutation driven altered morphologies. J Comp Physiol A 200:5–18

    CrossRef  Google Scholar 

  • Frost BJ (1978) The optokinetic basis of head-bobbing in the pigeon. J Exp Biol 74:187–195

    CrossRef  Google Scholar 

  • Goldberg JM, Wilson VJ, Cullen KE, Angelaki DE, Broussard DM, Büttner-Ennever JA, Fukushima K, Minor LB (2012) The vestibular system. A sixth sense. Oxford University Press, Oxford

    CrossRef  Google Scholar 

  • Goodwyn PP, Katsumata-Wada A, Okada K (2009) Morphology and neurophysiology of tarsal vibration receptors in the water strider Aquarius paludum (Heteroptera: Gerridae). J Insect Physiol 55:855–861

    CrossRef  CAS  Google Scholar 

  • Klärner D, Barth FG (1982) Vibratory signals and prey capture in orb-weaving spiders (Zygiella x-notata, Nephila clavipes). J Comp Physiol A 148:445–455

    CrossRef  Google Scholar 

  • Ladich F, Schulz-Mirbach T (2016) Diversity in fish auditory systems: one of the riddles of sensory biology. Front Ecol Evol 4:28

    CrossRef  Google Scholar 

  • Murphey RK, Mendenhall B (1973) Localization of receptors controlling orientation to prey by the back swimmer Notonecta undulata. J Comp Physiol 84:19–30

    CrossRef  Google Scholar 

  • Northcutt RG (1992) Distribution an innervation of lateral line organs in the axolotl. J Comp Neurol 325:95–123

    CAS  PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • Rovner JS, Barth FG (1981) Vibratory communication through living plants by a tropical wandering spider. Science 214:464–466

    CAS  PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • Russell IJ, Kössl M, Richardson GP (1992) Nonlinear mechanical responses of mouse cochlear hair bundles. Proc R Soc Lond B 250:217–227

    CAS  CrossRef  Google Scholar 

  • Schmitz A, Bleckmann H, Mogdans J (2008) Organization of the superficial neuromast system in goldfish, Carassius aratus. J Morphol 269:751–761

    PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • Solé M, Lenoir M, Fortuno JM, Durfort M, van der Schaar M, André M (2016) Evidence of cnidarians sensitivity to sound after exposure to low frequency underwater sources. Sci Rep 6:37979

    PubMed  PubMed Central  CrossRef  CAS  Google Scholar 

  • Tester AL, Nelson GJ (1967) Free neuromasts (pit organs) in sharks. In: Gilbert PW, Mathewson RF, Rall DP (Hrsg) Sharks, skates, and rays. Johns Hopkins Press, Baltimore

    Google Scholar 

  • Wiederhold ML, Sharma JS, Driscoll BP, Harrison JL (1990) Development of statocyst in Aplysia californica. I. Observations on statoconial development. Hear Res 49:63–78

    CAS  PubMed  CrossRef  Google Scholar 

  • Wiese K, Schmidt K (1974) Mechanorezeptoren im Insektentarsus. Die Konstruktion des tarsalen Scolopidialorgans bei Notonecta (Hemiptera, Heteroptera). Z Morph Tiere 79:47–63

    CrossRef  Google Scholar 

  • Zhao B, Müller U (2015) The elusive mechanotransduction machinery of hair cells. Curr Opin Neurobiol 34:172–179

    CAS  PubMed  PubMed Central  CrossRef  Google Scholar 

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Frings, S. (2021). Vibrationssinn und Gleichgewichtssinn. In: Die Sinne der Tiere. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63233-8_5

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