Chemische und vibratorische Kommunikation: eine Analyse der Rolle von Spinnseide im reproduktionsbiologischen Kontext

• Antragstellerinnen: Dr. Monika J.B. Eberhard; Dr. Cristina Tuni
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 470442873

Multimodale Kommunikation, also die Kombination unterschiedlicher Kommunikationskanäle, wie z.B. visueller und akustischer Signale, ist im Tierreich weit verbreitet und hat in vielen Bereichen eine wichtige Funktion. Auch im reproduktionsbiologischen Kontext werden multimodale Signale erzeugt, um unterschiedliche sensorischer Systeme anzusprechen. Eine erfolgreiche Kommunikation beeinflusst letztendlich den Reproduktionserfolg und somit die reproduktive Fitness eines Individuums. Das vorliegende Forschungsprojekt untersucht die funktionelle Rolle von chemischer und vibratorischer Kommunikation, die über Spinnseide vermittelt wird. Da die meisten Spinnen nur schlecht sehen können, sind sie stark auf chemische und vibratorische Signale angewiesen. Die Produktion von Spinnseide, die als Quelle oder Transportmedium für solche Signale dienen kann, macht Spinnen zum idealen Forschungsobjekt, um die multimodale Kommunikation zwischen den Geschlechtern zu erforschen. Männchen der Listspinne Pisaura mirablis präsentieren dem Weibchen während der Balz ein in Spinnseide gewickeltes Beutetier. Dieses Verhalten ist bei der Spinnenart überaus gut untersucht, sie wurde zu einem Modell-Organismus für die Erforschung von sexueller Selektion. Weniger bekannt ist, ob P. mirabilis während des Paarungsverhaltens chemische und/oder vibratorische Signale verwendet. Verhaltensexperimente, kombiniert mit Strukturanalysen von Spinnseide und Messungen des Reproduktionserfolgs (Vaterschaftsanalysen) sollen zeigen, ob und wie chemische und vibratorische Kommunikationssignale das Reproduktionsgeschehen der Spinnen bestimmen. Wir werden untersuchen, ob chemische und vibratorische Signale mit der Kondition bzw. dem Reproduktionsstatus eines Individuums variieren, und ob Männchen sowie auch Weibchen diese Informationen zur Partnerwahl verwenden, bzw. ihre Signalerzeugung anhand dieser Informationen anpassen. Darüber hinaus werden wir die Rolle von Spinnseide im Zusammenhang mit chemischer und vibratorischer Kommunikation erforschen. Übereinstimmend mit unserer Hypothese erwarten wir, dass chemische und vibratorische Signale von P. mirabilis Männchen und Weibchen wichtige Informationen für den Paarungspartner enthalten. Weibchen signalisieren ihren Standort und ihre Rezeptivität an die Männchen, während Männchen vermutlich ihre Partnerwahl und Signaltaktik an die vorhandenen Weibchen-Signale anpassen. Dies wird erwartet, da die Herstellung des Brautgeschenkes, welches die Männchen dem Weibchen während der Paarung präsentieren, mit einem hohen Energieaufwand verbunden ist. Die Ergebnisse dieses interdisziplinären Forschungsprojektes werden die adaptiven Eigenschaften der multimodalen Kommunikationssignale aufzeigen, und die vorhandenen Wissenslücken über das Zusammenspiel von chemischer und vibratorischer Kommunikation im Zusammenhang mit Spinnseide schließen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen