Zwergspinnen sichern ihre Vaterschaft mit Keuschheitsgürteln

Ventrale Ansicht eines Oedothorax retusus Weibchens. Das rote Rechteck markiert die Genitalregion (E Quelle: Fotos: Katrin Kunz/Witthuhn/Gabriele Uhl (idw)

Zwergspinnen-Männchen verwenden Begattungspfropfe, um den Genitaltrakt der Weibchen zu blockieren, nachdem sie sich gepaart haben. Je größer und älter der Pfropf, desto besser stehen die Chancen, dass andere Männchen keine Spermien im Weibchen mehr ablegen können. Zu diesen Forschungsergebnissen kommen Katrin Kunz und Co-Autorinnen vom Zoologischen Institut und Museum der Universität Greifswald. Ihre Ergebnisse sind jetzt im Springer Fachjournal Behavioral Ecology and Sociobiology erschienen.

Dorsale Ansicht eines Oedothorax retusus Männchens. Der schwarze Pfeil markiert einen der Pedipalpen Quelle: Fotos: Katrin Kunz/Witthuhn/Gabriele Uhl (idw)

Keuschheitsgürtel sind keine reine Erfindung des Mittelalters. Viele Tierarten haben vergleichbare mechanische Schutzvorrichtungen entwickelt, um ihre Vaterschaft sicherzustellen. Untersuchungen unter Leitung von Co-Autorin Prof. Dr. Gabriele Uhl hatten bereits gezeigt, dass Zwergspinnen-Männchen (Oedothorax retusus) Begattungspfropfe in den Geschlechtsöffnungen der Weibchen hinterlassen, die Wiederverpaarungen verhindern können. Katrin Kunz und ihre Kolleginnen führten diese Forschungsergebnisse einen Schritt weiter. Sie untersuchten, in wie weit Größe und Alter der Pfropfe die Wirksamkeit des Paarungsschutzes bestimmen. Sie stellten fest, dass das Männchen das Pfropfmaterial in flüssigem Zustand ins Weibchen injiziert und dass das Material bis zu einem gewissen Grad aushärten muss, bevor es effektiv ist.

Erneute Begattungen wurden initiiert, nachdem die Weibchen bei der ersten Begattung Pfropfe unterschiedlicher Größe von den Männchen erhalten hatten. Auch wurde getestet wie langlebig die Pfropfe sind. Nach der erneuten Paarung wurden die Spinnenweibchen unter einem Rasterelektronenmikroskop genau untersucht.

Insgesamt stellten die Wissenschaftlerinnen fest, dass kleinere Pfropfe nicht so effektiv wie größere waren. Das deutet darauf hin, dass kleinere Mengen des Pfropfmaterials leichter von nachfolgenden paarungswilligen Männchen entfernt oder überwunden werden können. Kleine Pfropfe sind kurz nach ihrer Platzierung am wenigsten effektiv. Nicht nur die Größe, sondern auch die Aushärtung des übertragenen Materials spielen folglich eine wichtige Rolle dabei, ob der Pfropf einen erneuten Penetrationsversuch oder Entfernungsversuche durch rivalisierende Männchen übersteht. Wenn die Pfropfe älter als einen Tag sind, versperren sie zuverlässig den Zugang zu den weiblichen Spermienspeicherorganen.

Die Untersuchungen zeigten, dass selbst bei erneuter Begattung durch nachfolgende Männchen ein Teil des Samens außerhalb des weiblichen Genitaltrakts verbleibt. Dies bestätigt die Wirksamkeit des Begattungspfropfes. Entsprechend sind die Erfolgschancen sehr hoch, die Vaterschaft durch Verpfropfung sicherzustellen. Ein Männchen wird sogar Vater aller Nachkommen des Weibchens, wenn er beide Geschlechtsöffnungen des Weibchens verschließen kann.

„Der Begattungspfropf der Zwergspinne ist offensichtlich ein mechanisches Hindernis für rivalisierende Männchen“, sagt Kunz. „Begattungspfropfe sind leistungsfähige mechanische Schutzvorrichtungen, deren Wirksamkeit von ihrer Größe und ihrem Alter abhängt.“

Quelle: Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald (idw)