De krachtige cocktail van gifstoffen in het gif van een van ‘s werelds dodelijkste spinnen lijkt per context te verschillen.
Een nieuwe analyse van hoe trechterwebspinnen hun gif produceren, suggereert dat factoren zoals de hartslag en afweer van de spin een rol kunnen spelen in de verhoudingen van chemicaliën die worden afgegeven aan de toppen van de hoektanden van een boze spinachtige.
Waarom willen we het weten? Omdat spinnengif complexe mengsels zijn met een scala aan mogelijke toepassingen, zoals natuurlijke pesticiden en farmaceutische producten – om nog maar te zwijgen van het tegengif dat wordt gebruikt om dodelijke spinnenbeten te behandelen. Begrijpen waarom trechterweefsels deze mengsels produceren, kan helpen om het gif efficiënter te melken en te gebruiken en ons te helpen de functie van het gif te begrijpen.
“De trechterwebben hebben de meest complexe giffen in de natuurlijke wereld en worden gewaardeerd om de therapeutische en natuurlijke bio-insecticiden die mogelijk verborgen zijn in hun gifmoleculen”, legt bioloog Linda Hernández Duran van de James Cook University in Australië uit.
“Meer weten over hoe ze worden geproduceerd, is een stap in de richting van het ontsluiten van dit potentieel.”
We hebben veel onderzoek gedaan naar het trechterwebgif, dat alleen dodelijk is voor de insecten waarop het jaagt en, door een vreemde gril van evolutie, primaten.
Australische trechterspinnen hebben de reputatie de dodelijkste (in ieder geval voor mensen) ter wereld te zijn, hoewel je misschien gerustgesteld kunt zijn te weten dat hoewel 30 tot 40 mensen elk jaar worden gebeten, alleen het mannelijke Sydney-web mensen heeft gedood, en er zijn geen sterfgevallen door webhoppers sinds de introductie van een tegengif in 1981.
Hoewel er veel werk is verzet om de moleculaire complexiteit van het gif te begrijpen, hebben deze onderzoeken geen rekening gehouden met het gedrag, de conditie en de omgeving van de spinnen. Dus gingen Hernández Duran en haar collega’s op onderzoek uit.
Ze verzamelden monsters van vier soorten Australische trechterwebspinnen – Border Ranges (Hadronische valida), Darling Downs (Hadronische infensa), Boomhut Zuid (Hadronyche cerberea) en Sidney (Atrax robuustus) trechterwebs. Deze spinnen werden vervolgens onderworpen aan verschillende storende tests.
De tests beoordeelden praten, verdedigen, klimmen en algemeen actief gedrag in drie verschillende contexten. De eerste was predatie, die wetenschappers nabootsten door lucht te blazen of de spinnen met een pincet te prikken. De tweede hing rond met een andere spin van dezelfde soort. En de derde verkende een nieuw gebied.
Tijdens deze tests brachten de onderzoekers ‘in kaart’ [the spiders’] gedrag en hun hartslag gemeten met een lasermonitor om een proxywaarde voor hun metabolisme te bepalen. Vervolgens hebben we hun gif verzameld en geanalyseerd met een massaspectrometer”, zegt Hernández Duran.
Bij drie soorten bleek er geen correlatie te zijn tussen hun gedrag en hartslag en de samenstelling van hun gif. Bij één spin merkten de wetenschappers echter een verschil: de hogere hartslag en verdedigingscapaciteit in het Border Ranges-trechterweb bleek verband te houden met een andere gifsamenstelling.
Het feit dat de andere drie soorten niet dezelfde relatie vertoonden tussen gifsamenstelling en fysieke factoren, suggereert dat deze associaties soortspecifiek kunnen zijn. We weten gewoon nog niet wat die correlaties kunnen zijn voor de andere soorten.
Het onderzoek heeft ook een ander verband gelegd. We weten dat de productie van gif en agressieve vertoningen die worden gegenereerd door trillende trechterweefsels metabole kosten met zich meebrengen. Het werk van het team suggereert dat trechterwebspinnen gedragscompensaties kunnen maken om te compenseren, hun stofwisseling verhogen om gif te produceren en hun beweging verminderen wanneer ze worden bedreigd.
Andere strategieën zijn onder meer het aanpassen van het aantal beten, het aanpassen van de hoeveelheid gif en het maken van agressieve vertoningen zonder een giftige beet te ontwikkelen.
De resultaten, zeggen de onderzoekers, kunnen nuttig zijn voor het produceren van tegengif en het bestuderen van bioactieve componenten die worden aangetroffen in hopperweefselgif.
“We hebben voor het eerst laten zien hoe specifieke gifcomponenten worden geassocieerd met specifieke gedrags- en fysiologische variabelen, en we hebben aangetoond dat deze relaties contextafhankelijk zijn”, zegt Hernández Duran.
“We hebben waardevolle inzichten opgedaan om de ecologische rol van het gif verder te onderzoeken en te begrijpen.”
Het onderzoek is gepubliceerd in PLOS EEN.
