Die Problematik der Schlaferkennung bei Arachniden

Arachniden besitzen im Gegensatz zu Säugetieren keine Augenlider, weshalb lange Zeit unklar blieb, ob Spinnen überhaupt einen echten Schlafzustand kennen oder lediglich inaktiv ruhen. Ein internationales Forschungsteam der Universität Bonn unter der Leitung der Biologin Daniela Rößler ging dieser fundamentalen Frage systematisch nach und untersuchte das Schlafverhalten der Springspinne Portia fimbriata, einer besonders intelligenten und aktiven Jägerin. Da herkömmliche neurowissenschaftliche Methoden wie Hirnwellenmessungen bei Spinnen technisch nicht durchführbar sind, entwickelten die Wissenschaftler alternative, verhaltensbasierte Beobachtungskriterien. Mithilfe einer hochsensiblen Infrarotkamera beobachteten sie die Tiere über mehrere Nächte hinweg und dokumentierten akribisch deren gesamtes Verhalten während der dunklen Phase. Dabei konzentrierten sie sich auf die Identifikation eindeutiger physiologischer Anzeichen für echten Schlaf und nicht nur für passive Ruhephasen. Die Identifikation von Schlaf bei Tieren ohne Augenlider stellte eine besondere methodische Herausforderung dar; bereits 2020 hatte Rößler bei einer anderen Art entsprechende Vermutungen geäußert. Diese Ausgangslage erforderte innovative Ansätze in der Verhaltensforschung. Die Tiere sind tagsüber aktiv und jagen andere Spinnen.

Charakteristische Schlafhaltung und -stadien

Die Forscher konnten nachweisen, dass die Spinnen nachts eine charakteristische und reproduzierbare Schlafhaltung einnehmen. Die Tiere hängen dabei reglos an Seidenfäden von der Decke ihrer Plexiglasboxen, senken den Hinterleib leicht ab und ziehen die Taster dicht unter den Körper. Diese spezifische Position halten sie während der gesamten Ruhephase von etwa elf Stunden konstant ein, ohne ihre Lage zu verändern. Vor dem Einschlafen führen die Tiere eine Art Abendhygiene durch und richten sich sorgfältig auf dem Schlafplatz ein. Während dieser Zeit zeigten die Spinnen zwei klar unterscheidbare Schlafstadien. In einer davon traten rhythmische, unwillkürliche Zuckungen der Beine, Taster und Kieferklauen auf. Besonders auffällig und einzigartig war die Bewegung der beweglichen Netzhaut in den großen Vorderaugen der Tiere, die von außen erkennbar war.

REM-ähnliche Phasen und verminderte Reaktionsfähigkeit

Die beobachteten schnellen Augenbewegungen erinnerten frappierend an den REM-Schlaf bei Säugetieren, der in der Schlafforschung mit lebhaften Träumen assoziiert wird. Die Forscher registrierten durchschnittlich rund zwölf solcher REM-ähnlichen Episoden pro Nacht bei jedem Tier. Während dieser sensiblen Phasen reagierten die Spinnen signifikant schlechter auf äußere akustische Reize als im wachen Zustand. Die durchschnittliche Reaktionszeit auf einen anschwellenden Ton verlängerte sich dabei auf mehr als das Doppelte des normalen Wertes. Im Wachzustand reagierten sie hingegen nach knapp zwei Sekunden. Bei vier von zehn untersuchten Tieren war der Schlaf sogar so tief und fest, dass sie auf den lauten Weckton überhaupt keine erkennbare Regung oder Reaktion zeigten. Diese Befunde sprechen eindeutig für einen echten, erholsamen Schlaf bei den Arachniden und nicht für bloße Inaktivität. Dieser Befund ist umso bemerkenswerter, als Spinnen als relativ einfache Organismen mit vergleichsweise primitivem Nervensystem gelten.

Experimentelle Manipulation und homöostatische Regulation

Um die physiologische Bedeutung des Schlafs für die Spinnen zu testen, setzte das Team die Spinnen kontrollierten experimentellen Störbedingungen aus. In einer Nacht wurden pro Tier 25 wuselige Taufliegen als nächtliche Störenfriede in die Plexiglasboxen eingesetzt. Die kleinen umherlaufenden Insekten brachten die Spinnen wiederholt aus der Ruhe und verhinderten dadurch erholsamen, kontinuierlichen Schlaf. Dadurch blieben die wichtigen REM-ähnlichen Episoden vollständig aus und die nächtlichen Ruhephasen waren stark fragmentiert und unterbrochen. In der direkt folgenden Nacht zeigten die Tiere jedoch ein ausgeprägtes und messbares Nachholverhalten. Sie schliefen insgesamt deutlich länger als üblich, und die Gesamtzeit in REM-ähnlichen Zuständen verdoppelte sich nahezu vollständig. Ob der Schlaf bei Spinnen primär der körperlichen Regeneration dient oder auch der Festigung von tagsüber Gelerntem, bleibt vorerst wissenschaftlich ungeklärt, und die Forscher planen weitere Studien zu diesem Thema. Diese Ergebnisse werfen ein neues Licht auf die Evolution und Verbreitung des Schlafs im gesamten Tierreich.