Wie tief schlafen Spinnen?
Menschen und Wirbeltiere durchlaufen verschiedene Schlafstadien, darunter den REM-Schlaf (rapid eye movement sleep), der durch schnelle Augenbewegungen und Muskelzuckungen gekennzeichnet ist. Lässt sich ein ähnlicher Schlaf bei Spinnen beobachten? Forschende vom Institut für Organismische Biologie an der Universität Bonn haben dies an der australischen Springspinne Portia fimbriata untersucht.
Die Springspinne Portia fimbriata - in Schlafposition kopfüber unter ihrem selbst gesponnenem Netz. © Daniela C. Rößler
Beteiligtes Bernstein Mitglied: Armin Bahl
Um was geht es?
Wir haben untersucht, ob Spinnen tatsächlich schlafen – und ob sie, ähnlich wie Menschen und andere Tiere, verschiedene Schlafstadien durchlaufen. Dafür haben wir das Verhalten der australischen Springspinne Portia fimbriata über mehrere Tage und Nächte hochauflösend aufgezeichnet und experimentell getestet. Was wir über den Schlaf wissen, bezieht sich fast ausschließlich auf Wirbeltiere. Bislang fehlten bei Spinnen experimentelle Belege für das Schlafverhalten.
Was ist Portia fimbriata für eine Spinne?
Arten der Gattung Portia ernähren sich von anderen Spinnen. Ihre vielfältigen Jagdstrategien werden häufig als Ausdruck von Intelligenz gewertet: Sie ahmen zum Beispiel die Vibrationen von zappelnden Insekten nach, die sich im Netz verfangen haben, um Webspinnen anzulocken. Das ausgefeilte Jagdverhalten lässt auf besondere Lernfähigkeiten schließen. Das macht diese Spinne so interessant. Bei überschaubaren Körpermaßen: Die australischen Springspinne Portia fimbriata, die wir untersuchten, ist ausgewachsen in etwa so groß wie eine Ein-Euro-Münze.
Was ist das wichtigste Ergebnis?
Die Spinne zeigt echten, regulierten Schlaf mit zwei klar unterscheidbaren Schlafstadien, darunter ein REM‑ähnlicher Zustand mit Augenbewegungen und Muskelzuckungen. Damit liefern wir die erste umfassende Bestätigung für das Schlafverhalten bei einer Spinne.
Wie sind Sie vorgegangen?
Wir beobachteten Individuen der Spezies Portia fimbriata jeweils in kleinen Plastikschälchen von zwölf Zentimeter Durchmesser bei unterschiedlichen Beleuchtungsverhältnissen über mehrere Tage, um Tag-Nacht-Rhythmen zu erfassen. Für die Nachtaufnahmen nutzten wir Infrarot-Kameras, um Schlafposition, Ruhephasen und REM‑ähnliche Phasen detailliert zu dokumentieren. Ob sich die Tiere tatsächlich in einem Schlafzustand befanden, überprüften wir mit akustischen Reizen und erfassten die Reaktionszeit. Darüber hinaus testeten wir, ob die Spinnen nach Störung des Schlafes einen „Schlaf‑Rebound“, also das Nachholen des fehlenden Schlafes, zeigten.
Was war die größte Herausforderung?
Die größte Herausforderung war es, für die Aufweck-Experimente einen Stimulus zu finden, auf den die Tiere zuverlässig reagieren. Denn Spinnen nehmen die Welt natürlich ganz anders wahr als wir. Gleichzeitig mussten wir vorsichtig bleiben, um die REM‑ähnlichen Bewegungen nicht überzuinterpretieren, sondern Schritt für Schritt zu testen, ob sie wirklich das bedeuten, was wir vermuteten. Und all das, ohne die Hirnaktivität messen zu können, sondern rein über das Verhalten der Tiere. Dies erforderte eine sehr detaillierte und vor allem lange Videodokumentation, was wiederum zu enormen Datenmengen führte – eine weitere Herausforderung.
Gibt es einen Anwendungsbezug?
Ja, im Grundlagenbereich. Die Ergebnisse helfen zu verstehen, wie Schlaf sich evolutionär entwickelt hat und wie weit verbreitet REM‑ähnliche Zustände im Tierreich sind. Das eröffnet neue Perspektiven für vergleichende Verhaltens-, Neuro- und Chronobiologie sowie die Erforschung einfacherer Nervensysteme.
Was empfehlen Sie basierend auf den Ergebnissen?
Wir empfehlen, Schlaf nicht nur in klassischen Modellorganismen oder Wirbeltieren zu untersuchen, sondern das Feld taxonomisch zu öffnen – insbesondere sollten wir Schlaf in Tieren untersuchen, die stark unterschiedlichen Nervensystemen besitzen oder extreme Anpassungen zeigen. Das kann helfen, universelle Prinzipien und eine potentiell ursprüngliche Funktion des Schlafs zu identifizieren. Denn trotz intensiver Forschung am Thema gibt es noch erstaunlich viele Lücken in unserem Verständnis von Schlaf – selbst bei uns Menschen.
Wie geht es weiter?
Wir untersuchen, wie sich Schlaf, besonders REM-ähnlicher Schlaf, bei der gesamten Vielfalt der Spinnen entwickelt hat. Außerdem vergleichen wir Schlafverhalten von Spinnen in der Natur und im Labor. Weitere Studien sollen klären, wie Schlaf mit kognitiven Fähigkeiten zusammenhängt und was dabei im Gehirn von Spinnentieren und Insekten passiert. Außerdem möchten wir verstehen, wie sich der Klimawandel und andere anthropogene Einflüsse – insbesondere Lichtverschmutzung – auf das Schlafverhalten dieser Tiere auswirken.
