De spin met de opgespannen draad in haar poten, heeft zich achteraan vastgemaakt met de klauwen van haar achterpoten. S.I. Han

Spin spant haar web op om zichzelf pijlsnel naar haar prooi te katapulteren

Mensen die bang zijn voor spinnen lezen best niet verder: onderzoekers hebben een soort spin gevonden die in staat  is haar web op te spannen om elastische energie op te slaan, en het web en zichzelf vervolgens aan een enorme snelheid naar haar nietsvermoedende prooi te katapulteren. Er werd lang gedacht dat enkel de mens energie van zijn spieren kon vergroten en opslaan in instrumenten als bogen, kruisbogen en blijden, maar de spin in kwestie, Hyptiotes cavatus, kan nu aan dat lijstje toegevoegd worden.  

Hyptiotes cavatus (triangle weaver spider) is een spin die voorkomt in de Verenigde Staten en Canada. Ze behoort tot de familie van de wielwebkaardespinnen, en interessant aan die familie is dat ze geen gifklieren hebben en dus geen gif gebruiken om hun prooien te bedwingen. In de plaats daarvan wikkelen ze hun prooien in een boel spinrag, en ze bijten hen pas voor het eerst als ze de prooi willen opeten. 

En nu blijkt dat Hyptiotes cavatus een bijzondere strategie heeft gevonden om zijn prooien al vanop afstand in rag te wikkelen en er zeer snel bij te geraken. 

Onderzoekster Sarah Han, een doctoraatsstudente aan de University of Akron in Ohio, zei dat ze geïntrigeerd was geraakt door de spin tijdens haar wandelingen in het bos.

"Ze gebruikte dit interessante mechanisme tijdens het jagen, waarover we niet echt veel weten", zo zei ze aan het Franse persbureau AFP. "Mensen hadden wel al geschreven over hun observaties, maar niemand had het mechanisme ooit gekwantificeerd."  

Een Hyptiotes-spin in haar web, met aan haar achterpoten opgerold spinrag. Dat rolt af naar achteren toe als de spin loslaat, en zorgt ervoor dat de spin naar voren kan schieten en toch de draad vast kan houden. Julie Gallagher/Wikimedia Commons/CC BY-SA 2.0

Een enorme versnelling

Han en haar collega's observeerden de spinnen in hun laboratorium, en namen hogesnelheidsvideo's op van de spinnen die op vliegen jaagden. 

"De spin gebruikt haar spieren om het web terug te rollen - zoals jij je armen gebruikt om een boogpees op te spannen -, en ze houdt het dan in die positie tot een prooi in contact komt met het web", zo zei ze. De spin kan daarbij uren na elkaar de spanning op haar 'ankerlijn' houden. 

"Als de spin het web loslaat, accelereren zowel de spin als het web zeer snel naar voren toe. Het snel bewegende web slingert zich rond het prooi-insect, en begint zo vanop een afstand het proces van het vangen van het insect", zo zei Han aan AFP. 

Uit de studie van het team bleek dat de spinnen zichzelf naar voor lanceerden met versnellingen tot 772,85 meter per seconde kwadraat (de eenheid van versnelling is m/s², meter per seconde in het kwadraat), en zo bereikten ze uiteindelijk het equivalent van 400 keer hun lichaamslengte per seconde. 

Het team kon ook bevestigen dat die actie het resultaat was van de latente energie in het spinrag die werd losgelaten, en niet bereikt werd door te springen met enkel de spierkracht van de poten. Het team berekende daarvoor het geheel aan vermogen dat werd opgewekt, en ontdekte dat dat de potentiële output van de spiermassa alleen ver overschreed. 

Bovendien bleek dat de spin dezelfde lichaamshouding aanhield nadat ze haar achterste klauwen - waarmee ze zich vasthoudt als ze het spinrag opspant en opgespannen heeft -, losgelaten had, zodat ze haar poten helemaal niet gebruikt om te springen.  

Het web van Hyptiotes cavatus, in halve grootte tegenover de spin en haar prooi. Duidelijk is te zien waar de spin haar Engelse naam van krijgt: triangle-weaver spider, de driehoek-wever spin. Public domain

Talrijke voordelen

Volgens de studie biedt het gebruik van een instrument als wapen talrijke voordelen, en zorgt het er voor dat de spin geen gespecialiseerde anatomie moet ontwikkelen om energie op te wekken en op te slaan. 

Het laat Hyptiotes ook toe haar prooien vanop afstand aan te vallen, wat het risico vermindert dat de spin gewond zou geraken - voordelen die ook mensen ertoe gebracht hebben om wapens te ontwikkelen die hun spierkracht versterken en de afstand vergroten van waarop ze een prooi kunnen treffen. 

Volgens Han kunnen er meer soorten spinnen zijn die in spinrag opgeslagen energie gebruiken om prooien te vangen, iets wat voer is voor verdere studies.

Daarnaast was het team niet in staat om vast te stellen welk "houvast-mechanisme" de spinnen gebruiken om het web vast te houden, iets wat mogelijk op termijn praktische toepassingen voor de mens zou kunnen opleveren. 

"Het loont de moeite om te begrijpen hoe de spin zo'n grote, in verhouding met haar lichaamsgrootte, hoeveelheid energie kan vasthouden", zei Han. "Misschien heeft ze iets nieuws bedacht dat wij kunnen gebruiken."

De studie van Han en haar collega's van de University of Akron is verschenen in Proceedings of the National Academy of Sciences

Een video van Hyptiotes die zichzelf en haar web naar haar prooi katapulteert, onder meer 200 keer vertraagd.