| Die Augen der Spinne |
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Insgesamt besitzt die Vogelspinne 8 Augen.Die Anordnung der Augen wird als Bestimmungsmerkmal mit heran gezogen. Die Augen sind paarweise angeordnet, und bestehen aus zwei Tagaugen und 6 Nachtaugen. Die Augen sitzen auf einem Augenhügel vorne mittig auf dem Cephalothorax. Die beiden Vorder-Mittelaugen sind meist als Tagaugen ausgebildet, und blicken nach vorne. Die übrigen Nebenaugen sind Nachtaugen, und gut daran zu erkennen, dass sie das Licht stark reflektieren und so weiß erscheinen. Bei den Tagaugen ist die mit den lichtempfindlichen Stäbchen (Rhabdome) besetzte Netzhaut (Retina) zusätzlich mit schwarz pigmentierten Zellen, die die Sehschärfe erhöhen, besetzt. Die dunklen Zellen liegen vor den Rhabdomen, und so erscheinen uns diese Augen dunkel. Sowohl Haupt als auch Nebenaugen sind mit starren Linsen versehen, und eine Fokussierung ist nicht möglich. Über das Sehvermögen und die Farbempfindlichkeit einer Spinne ist wenig bekannt. |
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| Cheliceren und Mund |
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Die Spinne verfügt über ein Paar Cheliceren. Diese setzen sich zusammen aus dem b) Grundglied, der a) Klaue und der c) Giftdrüse. Die Stellung der Cheliceren ist ein Merkmal zur Einordnung der Spinnen. Vogelspinnen haben eine orthognathe Anordnung. Das heißt die Klauen liegen parallel zueinander und arbeiten von oben nach unten. In der Ruhestellung liegen die Klauen eingeklappt gegen die Grundglieder, wie die Klinge eines Taschenmessers. In den Grundgliedern befinden sich die Giftdrüsen. Die Giftdrüsen sind zylindrische Hohlorgane, deren Innenwände bilden große Drüsenzellen. Die Spinne produziert hier zahlreiche Bläschen, Vesikel, die dann Richtung Hohlraum wandern. Dort platzen diese auf und geben das Gift in das Lumen, von dort gelangt das Gift über schmale Ausgänge in die Chelicerenklaue. Die Giftdrüsen sind spiralförmig von einem Muskel umlegt, der durch Kontraktion das Austreten des Giftes an den Klauenspitze bewirkt. Nach den Cheliceren folgen die Taster als nächste Gliedmaßen. Diese schließen mit ihren Hüften (Coxa) die Unterlippe zwischen sich ein. Vorne durch die Chileceren begrenzt, bildet sich so der Mundraum der Spinne. Die angrenzenden Kauladen der Spinne sind stark behaart und an der Vorderseite mit feinen Zähnchen besetzt, die so genannte Serrula. So können auch große Tropfen Nahrung hängen bleiben und später aufgesogen werden. Die Verdauung der Spinne findet großenteils außerhalb des Köpers statt. Dazu gibt die Spinne einen Verdauungssaft ab, der durch Kaubewegungen in das Beutetier hineingepresst wird. Die Eiweißbestandteile der Insekten werden so verflüssigt. Beim Einsaugen bleiben Chitinteile in den Mundborsten hängen. Feinere "Verschmutzungen" werden erst in der Speiseröhre herausgefiltert. Die Speiseröhre verbreitet sich hinter dem Mundraum. Die Wände dieses sehr flachen Kanals sind mit Querreihen feinsten Zähnchen besetzt, die gegen die Flussrichtung gerichtet sind und Bestandteile von 1 Mirkometer herausfiltern können. Nach der Nahrungsaufnahme erfolgt die Reinigung durch Kaubewegungen in "Gegenrichtung". |
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| Verdauungsorgane |
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Das Einsaugen des Nahrungsbreis erfolgt durch einen sehr starken Saugmagen. Dieser schlauchförmige Magen liegt teilweise zusammengefaltet im Vorderkörper der Spinne. Er ist mit elastischen Muskeln an Ober und Unterseite des Vorderköpers aufgehängt, und kann so bei Bedarf weit gedehnt werden. Zusätzlich wird er von Ringmuskeln umspannt, die ein Zusammenziehen ermöglichen. Durch eine genau abgestimmte Kontraktion der einzelnen Muskelngruppen, entsteht eine wellenförmige Bewegung die sich nach hinten fortsetzt. Somit ist ein kontinuierlicher Saugvorgang gewährleistet. Der Magen wird von einem Klappenventil vom Darm getrennt, damit der Nahrungsbrei nicht zurückfließen kann. Im Darm selbst erfolgt dann die Verdauung durch Resorptionszellen. Diese Zellen nehmen die Nahrungsbestandteile auf, schließen sie weiter auf, und geben sie sortiert an die umgebenden Zellen weiter. So ist schon nach kurzer Zeit der Darm leer, und das umgebende Gewebe angereichert mit Nahrungs- und Abfallstoffen. Letztere werden in kristalliner Form oft im Körper der Spinne eingelagert. Die bei der Nahrungsverwertung anfallenden Abbauprodukte werden durch spezielle Exkretionsorange dem Blut entzogen. Zu diesen Spinnennieren gehören auch die Malpighischen Gefäße. |
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Hämolymphe ("Blut") |
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"Spinnenblut" ist in vieler Hinsicht ungewöhnlich. Es stellt rund 20% des Körpergewichtes der Spinne. Das ist recht viel, und dieser Wert muss relativ konstant gehalten werden, da ein Teil des Bewegungsapparates hydraulisch funktioniert. Beim plötzlichen Sprung wird die Hämolymphe über Ventilmechanismen in die Beine gepumpt, wodurch diese sich augenblicklich strecken. Das männliche Begattungsorgan funktioniert ähnlich. Das "Blut" (Hämolymphe) beinhaltet fettähnliche Substanzen, sowie den Blutzucker Glukose, und stellt damit eine Nährstoffreserve dar. Während beim Menschen die Blutmenge die ein Organ bekommt, die Sauerstoffmenge bestimmt , ist es bei der Spinne mit dem offnen Blutkreislauf anders geregelt. Für den Sauerstofftransport ist das Hämocyanin zuständig. Der molekulare Aufbau ist außergewöhnlich. Während die Masse eines Wassermoleküls mit 18, die von Traubenzucker mit 180 angegeben wird, hat das Hämocyanin eine Masse von 1.704.000 !!! Dieser umfangreiche Aufbau teilt sich in 24 Untergruppen. Jede dieser Gruppen ist etwas abweichend, und hat z.B. ein anderes Temperaturoptimum, bei dem es mehr Sauerstoff transportieren kann. Jede dieser Gruppen ist chemisch verschlüsselt, so das z.B ein ruhendes Organ nur den Schlüssel für ein oder zwei Gruppen hat, das Gehirn hingegen besitzt alle Schlüssel, und kann von allen Gruppen Sauerstoff annehmen. Das Hämocyanin übernimmt somit die Funktion unseres geschlossenen Blutkreislaufs, und kann Temperatur unabhängig die Versorgung aller Organe sicherstellen. |
| Herz und Kreislauf |
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Das Herz der Spinne liegt im Hinterleib, und ist eine lange muskulöse Röhre. Diese ist im Herzbeutel, dem Perikardialisinus, aufgehängt. Die innere Röhre mündet in die Arterien. Die seitlichen Einlässe sind paarweise angeordnet und heißen Ostien. Diese Ventile lassen das Blut nur in das Herz hineinströmen. Beim Herzschlag zieht sich der Muskel zusammen, die Ostien sind dann geschlossen und das Blut wird in die Arterien gedrückt. Beim Nachlassen des Druckes schließt die Arterienklappe und die Ostien öffnen sich erneut.
Die Herzfrequenz liegt zwischen 30 und 90 Schlägen in der Minute. Die Frequenz des Herzen wird über ein eigenes Nervensystem gesteuert. Die Aorta der Spinne versorgt das Gehirn, während nur kleine Arterien den gesamten Hinterleib versorgen. Die Arterien reichen bis in die Beine hinein. Obwohl die Spinne ein offenes Kreislaufsystem hat, schließt sich an die Aorta ein umfangreiches Blutgefäßsystem an. An den Enden tritt die Hämolymhe aus, und fließt zwischen den Organen hindurch. Entsprechend dem Druckgefälle fließt es dann in Gewebefalten, den so genannten Blutlakunen zum Herzen zurück. Ein großer Teil passiert dabei die Lunge. Diese Verbindung von Lunge und Herz wäre beim geschlossenen Kreislauf die Lungenvene. Bei der Spinne heißt sie Lungensinus. |
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Atmung und Lunge |
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Im Hinterleib sitzt die Lunge der Spinne. Insgesamt verfügt die Spinne über 4 Lungen. Die Stigmen der vorderen Lungen enden in der Epigastralfurche, in die auch die Genitalöffnung mündet. Die Stigmen des zweiten Lungenpaares liegen direkt dahinter. Die Luft strömt durch die Lungenöffnung in den Vorhof der Lunge, der aufgebaut ist wie ein Atrium, das heißt die einzelnen Atemtaschen gehen übereinander liegend alle von dem Vorhof ab. Die Atemtaschen sind die feinen Zwischenräume zwischen den Blutgefüllten Lamellen, die vom Lungensinus im vordern Teil des Hinterleibs abgehen. Die wechselnde Anordnung von Lamelle und Zwischenraum führt zu dem Begriff Buchlunge. Der Sauerstoffaustausch erfolgt über feine Membranen. Die mit Sauerstoff angereicherte Hämolymphe wird dann zum Herz gesaugt und gelangt von dort in den gesamten Körper. |
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Gehirn und Nervensystem |
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Das Gehirn der Spinne liegt im Vorderkörper unterhalb des Darms auf der Bauchseite, wie bei allen Gliederfüßern. Die Struktur des Gehirns basiert auf zwei parallel verlaufenden Nervenbahnen, die durch die Kommissuren, einer Leiter gleich, querverbunden sind. Diese Form lässt sich bei Spinnen nur noch wage erahnen. An einer Stelle ist sie aber klar zuerkennen. Die Speiseröhre, die die Mundöffnung und den oben liegenden Magen verbindet, läuft durch zwei solcher "Sprossen" hindurch. Diese Stelle teilt das Gehirn in Oberschlundganglion (hell eingezeichnet) und Unterschlundganglion, hier dunkel dargestellt. Bis zu 10% des Vorderkörpervolumens werden vom Gehirn gebildet. In den Hinterleib führt nur ein weit verzweigter Nervenstrang. Die Nervenfasern sind wie bei vielen Tieren überkreuzt angelegt, dass heißt dass die Informationen der rechten Körperhälften in der linken Gehirnhälfte verarbeitet werden. Dies ist bedeutend für die realistische Wahrnehmung der Umgebung. Die Einzelbilder der starren Augen, mit ihren verschiedenen Blickwinkeln können so besser zu einem Gesamtbild zusammengefügt werden. Das Spinnengehirn verfügt über ca. 30.000 Nervenzellen, die eine beachtliche Leistung vollbringen. Beim Beutefang müssen alle 8 Beine, die Taster, Chileceren und die Giftdrüsen zeitgleich blitzschnell koordiniert werden. Hinzukommen gewaltige Information der Sinnesorgane der Spinne. Zeitgleich gehen von allen diesen Organen auch noch die Erfolgsmeldungen ein. |
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Geschlechtsorgane |
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Die Geschlechtsorgane bestehen bei Männchen aus den primären Geschlechtsorganen den Hoden im Hinterleib und den sekundären Organen, den zu Bulben umgeformten Tasterspitzen. In den Hoden werden die in mancher Hinsicht besonderen Spermien gebildet. Die Geiseln der einzelnen Spermien bestehen aus 9 äußeren Geiselfibrillen, die Abweichung zur Norm besteht in den inneren Fibrillen, dort sind es 3 statt 2! |
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Spinnendrüsen |
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Auch hier beweisen Spinnen ihre Einzigartigkeit. Spinnseide ist ein faszinierender Stoff, der im Detail betrachtet Unglaubliches darstellt. Vogelspinnen besitzen 2 Spinnenwarzen. Diese sind am Ende des Abdomen gelegen. Sie bestehen aus drei Gliedern und sind durch einen verzweigten Muskelstrang sehr beweglich. Die Vogelspinne hat 4 verschiedene Drüsentypen. Die Seidenspinne hat 8 verschiedene Drüsen, die durch Kombination ein sehr breites Spektrum an Fäden bereitstellen. Allen Drüsen gemeinsam ist der Umstand, dass die Seide in flüssiger Form produziert wird. Über den Ausführgang gelangt die Seide zur Spule. Am Ende des Ausführganges liegt ein Ventil, dies kann die Spinne über Muskeln steuern, und damit die Stärke der Fäden regulieren. Männliche Vogelspinnen besitzen ein zusätzliches Spinnfeld, dieses ist zwischen dem ersten Paar Fächerlungen angelegt und besteht aus etwa 200 Spinndrüsen. Es kommt zum Einsatz beim Spermanetzbau. |
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Spinnfaden |
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Der Spinnfaden besteht zu 100% aus Proteinen. Proteine sind leichtverderblich und da beginnt die Besonderheit der Spinnenseide. Drei Stoffe die in allen Spinnstoffsorten in unterschiedlicher Konzentration vorkommen sind: Pyrrolidin, Kaliumhydrogenphosphat und Kaliumnitrat. Das Pyrrolidin wirkt stark hygroskopisch und sorgt dafür, dass der Spinnfaden nicht austrocknet und reißt. Das Hydrogenphosphat setzt in diesem wässrigem Milieu zahlreiche Protonen frei, die eine saure Reaktion der Spinnseide bewirken, die entstehende Säure hat einen pH-Wert um 4, und verhindert so die Vermehrung der Fäulnisbakterien und vieler Schimmelpilze. Damit in diesem saueren Milieu die Proteine nicht ausflocken, sorgt der dritte Bestandteil, das Nitrat für ein "einsalzen" der Proteine. Eine Konservierungsmethode die der Mensch erst spät in seiner Entwicklung "entdeckt" hat. Damit noch nicht genug, so weist der Spinnfaden in Verhältnis zum Gewicht gesetzt eine Reißfestigkeit auf, die doppelt so fest wie Stahl ist. Zusätzlich ist die Dehnfähigkeit enorm, so lässt sich Stahl nur um 8% seiner Länge ziehen, bevor er zerreißt, einen Spinnfaden kann man um bis zu 40% dehnen. Und als wäre das nicht genug, erweist er sich bis dahin auch noch als sehr elastisch. |
