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Astropage.eu | Datum: 16.12.2011 - 00:04 | Fehler melden
Tags: Spinnen, Gehirn, Nervensystem, Körpergröße, Zellen
Kategorien: Biologie Quelle

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Die Gehirne kleiner Spinnen dehnen sich in ihre Beine aus



Nephila clevipes (Photo: Pamela Belding)
Credit: Nephila clevipes (Photo: Pamela Belding)

Wissenschaftler der Smithsonian Institution berichten, dass die Gehirne von winzigen Spinnen so groß sind, dass sie ihre Körperhohlräume ausfüllen und sich in ihre Beine ausdehnen. Als Teil einer aktuellen Forschungsarbeit, um zu verstehen, wie die Miniaturisierung die Gehirngröße und das Verhalten beeinflusst, haben Wissenschaftler das zentrale Nervensystem von neun Spinnenarten vermessen - von Riesenspinnen aus dem Regenwald bis hin zu Spinnen, die kleiner als ein Stecknadelkopf sind. Mit abnehmender Größe der Spinnen werden ihre Gehirne proportional größer und füllen mehr und mehr ihrer Körperhohlräume aus.

"Je kleiner das Tier, desto mehr muss es in sein Gehirn investieren, was bedeutet, dass sogar sehr kleine Spinnen in der Lage sind, ein Netz zu weben und andere recht komplexe Verhaltensweisen auszuführen", sagte William Wcislo, Wissenschaftler am Smithsonian Tropical Research Institute in Panama. "Wir entdeckten, dass die zentralen Nervensysteme der kleinsten Spinnen fast 80 Prozent ihres gesamten Körperhohlraums ausfüllen, darunter etwa 25 Prozent ihrer Beine."

Einige der kleinsten Jungspinnen besitzen deformierte, ausgebeulte Körper. Die Beule enthält zusätzliche Gehirnmasse. Erwachsene Tiere derselben Spezies haben keine Wölbung. Gehirnzellen können nur so klein sein, weil sie im Gegensatz zu anderen Zelltypen keinen Zellkern besitzen, der das Genom der Spinne enthält und Platz benötigt. Der Durchmesser der Nervenfasern oder Axone kann ebenfalls nicht verringert werden. Wenn sie zu dünn sind, wird der Ionenfluss, welcher die Nervensignale überträgt, unterbrochen und die Signale werden nicht korrekt weitergegeben. Eine Möglichkeit ist, dem Nervensystem mehr Platz zur Verfügung zu stellen.

"Wir vermuteten, dass die Jungspinnen hauptsächlich aus Gehirn bestehen, weil es eine allgemeine Regel für alle Tiere gibt, das Hallersche Gesetz. Es besagt, dass bei geringer werdender Körpergröße der von dem Gehirn ausgefüllte Körperanteil ansteigt", sagte Wcislo. "Menschliche Gehirne repräsentieren ungefähr zwei bis drei Prozent unserer Körpermasse. Einige der kleinsten Ameisengehirne, die wir vermessen haben, repräsentieren circa 15 Prozent ihrer Biomasse und manche dieser Spinnen sind viel kleiner."

Gehirnzellen verbrauchen eine Menge Energie, deshalb verwandeln diese kleinen Spinnen viel der von ihnen konsumierten Nahrung in Energie für ihr Gehirn.

Die enorme Artenvielfalt von Spinnen in Panama und Costa Rica ermöglichte es den Wissenschaftlern, die Ausdehnung der Gehirne in Spinnen zu vermessen, deren Körpergrößen sich sehr unterschieden. Nephila clavipes, eine Riesenspinne aus dem Regenwald, wiegt 400.000 Mal mehr als die kleinsten Spinnen der Studie, Jungtiere der Gattung Mysmena.


Die Gehirne von kleineren Spinnen wie Jungtiere der Gattung Mysmena dehnen sich in ihre Beine aus (Photo: Wcislo Lab)

Das in Panama City ansässige Smithsonian Tropical Research Institute ist eine Abteilung der Smithsonian Institution. Das Institut erweitert das Verständnis der tropischen Natur und seiner Bedeutung für das menschliche Wohlergehen, trainiert Studenten für die Durchführung von Forschungsarbeiten und fördert den Naturschutz, indem es das Bewusstsein der Öffentlichkeit für die Schönheit und Wichtigkeit der tropischen Ökosysteme stärkt.

Website: http://www.stri.org/

(THK)



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