Allometry in a directionally asymmetric spider (Araneae: Pholcidae), and the multifunctionality of genitalia

• Applicant: Dr. Bernhard A. Huber
• Subject Area: Systematics and Morphology (Zoology)
• Term: from 2002 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5397065

Frühere Messungen an den wenigen in Museen bekannten Exemplaren der Spinne Metagonia mariguitarensis hatten gezeigt, dass die beiden Palpen des Männchens sich auf unterschiedliche Funktionen spezialisiert haben könnten: der rechte auf Stimulation, der linke auf Spermatransfer. Ziel des vorliegenden Projektes war es, eine Serie von Männchen dieser Spinne zu sammeln und morphometrisch sowie morphologisch zu untersuchen. Während einer Sammelreise in Venezuela wurde an der Typuslokalität eine Serie von 38 Männchen gesammelt. Dies ist insofern bemerkenswert als diese Art bis dahin in Museen weltweit durch nicht mehr als 8 Männchen vertreten war. Die Tiere wurden vermessen, am Rasterelektronen-Mikroskop fotografiert, sowie teilweise in Kunstharz eingebettet und histologisch am Mikrotom geschnitten.Die Untersuchen bestätigten einen Trend hin zu Funktionstrennung zwischen rechtem und linken Palpus. Der rechte Palpus ist signifikant stärker (zu schließen aus dem Durchmesser der mit Muskulatur gefüllten Tibia), der linke Palpus hat aber den signifikant größeren Genitalbulbus (eigentliches Organ der Sperma-Speicherung und -Übertragung). Auch die allometrischen Werte der Palpen-Tibien auf ein Maß der Körpergröße waren deutlich unterschiedlich: 0.87 vs. 0.58. Dabei gelten hohe Werte als Indiz für Signalcharakter einer Struktur, während niedere Werte mit mechanischer Passung in Zusammenhang gebracht werden. Allerdings ist die funktionelle Aufspaltung der beiden Palpen nicht komplett: Schnitte haben gezeigt, dass auch der rechte Palpus Sperma überträgt, und dass auch der linke Palpus noch das vollständige Set an Muskulatur besitzt.Dies ist die erste umfassende Studie einer asymmetrischen Spinne. In einem weiteren Rahmen stellt sich die interessante Frage, warum es so wenige Spinnen mit asymmetrischen Kopulationsorganen gibt, während dieses Phänomen in anderen Tiergruppen weit verbreitet und nicht ungewöhnlich ist. Zwei Ursachen wurden für asymmetrische Kopulationsorgane geltend gemacht: (1) Platzmangel im Weibchen der in weiblicher Asymmetrie resultiert, welche wiederum asymmetrische männliche Strukturen selektiert (etwa bei manchen Vögeln und Tintenfischen), (2) asymmetrische Kopulationsstellungen die primär auf die männlichen Kopulationsorgane selektiv wirken (etwa bei manchen Nematoden, Copepoden und Insekten). Interessanterweise scheint bei Spinnen eher das Vogel-Tintenfisch-Szenario zuzutreffen als das Insekten-Szenario.

• DFG Programme: Research Grants