Lichtverschmutzung in der Stadt lässt das Gehirn von Spinnen schrumpfen, wie eine neue Studie zeigt

Mit Einbruch der Dunkelheit beginnt für die nachtaktive Hälfte des Tierreichs der Tag. Nachtaktive Arten sind perfekt angepasst, um sich in der Dunkelheit der Nacht zurechtzufinden und sie zu überleben, die es seit unzähligen Millionen Jahren gibt.

Was passiert mit diesen Kreaturen, wenn die Dunkelheit, die sie ihr Zuhause nennen, durch Straßenlaternen und andere künstliche Nachtbeleuchtung verändert wird?

In neue Forschung veröffentlicht in Biologie-Briefehaben wir untersucht, wie sich Lichtverschmutzung auf die Entwicklung australischer Gartenradspinnen auswirkt. Wir haben herausgefunden, dass sie ihr Gehirn verkleinert, insbesondere in den für das Sehen zuständigen Regionen – mit unbekannten Auswirkungen auf ihr Verhalten.

Was Lichtverschmutzung für Tiere bedeutet

Künstliches Licht ist eine der am schnellsten wachsenden Arten der Umweltverschmutzung durch den Menschen und hat vielfältige Auswirkungen auf Tiere, Pflanzen und Ökosysteme. Aktuelle Erkenntnisse lässt darauf schließen, dass der Stress, der durch Lichtverschmutzung entsteht, das Wachstum und die Entwicklung des Gehirns bei einigen Vögeln und Säugetieren beeinträchtigen kann.

Dies könnte verheerende Folgen haben. Um in neuen Umgebungen wie Städten, in denen Lichtverschmutzung am weitesten verbreitet ist, überleben zu können, benötigen Tiere möglicherweise größere und komplexere Gehirne.

Aber wie steht es mit Insekten, Spinnen und anderen kleineren Nachtlebewesen? Könnte Lichtverschmutzung das Wachstum und die Entwicklung ihres Gehirns in ähnlicher Weise beeinträchtigen?

Unsere Studie über die nachtaktive australische Garten-Radnetzspinne legt dies nahe.

Mehr Insekten, aber weniger Nachwuchs

Die australische Garten-Radnetzspinne ist eine ideale Art, um diese Frage zu untersuchen. Sie lebt glücklich in Städten und ländlichen Gebieten, wo sie jede Nacht auf weiten Freiflächen (sogar unter Straßenlaternen) ihre Netze baut.

In früheren Studien fanden wir Stadtspinnen, die unter Straßenlaternen Netze bauen mehr Insektenbeute fangen. Wir haben auch gezeigt, dass Licht in der Nacht einen Nachteil hat, denn es beschleunigt die Entwicklung der Jungtiere, was zu kleineren Erwachsenen führt, die weniger Nachkommen zeugen.

In der aktuellen Studie haben wir untersucht, ob die Entwicklung bei nächtlichem Licht auch Auswirkungen auf die Gehirngröße bei Männern und Frauen hat.

Um dieser Frage nachzugehen, nahmen wir jungfräuliche Spinnen aus relativ dunklen Parks im australischen Melbourne und zogen sie im Labor auf, bis sie erwachsen waren.

Während der Aufzucht hielten wir die Hälfte der Spinnen nachts im Dunkeln und setzten die andere Hälfte einer nächtlichen Beleuchtung aus, die der Helligkeit einer Straßenlaterne entsprach.

Kleinere Gehirne, aber warum?

Einige Wochen nachdem die Spinnen ausgewachsen waren, untersuchten wir, ob das Licht in der Nacht die Entwicklung ihres Gehirns beeinflusst hatte. Da ein Spinnenhirn etwa so groß ist wie die Spitze eines Kugelschreibers (weniger als ein Kubikmillimeter), nutzten wir Mikro-CT-Bildgebungstechnologie, um zu visualisieren, was sich darin befand.

Wir fanden heraus, dass kurzfristige Lichteinwirkung in der Nacht zu einem insgesamt geringeren Gehirnvolumen bei Spinnen führte. Die stärksten Auswirkungen waren in dem Bereich des Gehirns zu beobachten, der für das Sehen in den Hauptaugen der Spinne zuständig ist.

Diese Ergebnisse sind bei Wirbellosen (Tieren ohne Rückgrat wie Insekten und Spinnen) einzigartig, spiegeln aber die Ergebnisse bei Wirbeltieren wider. Wie diese Unterschiede zustande kamen, lässt sich nur spekulieren.

Es ist möglich, dass das Licht in der Nacht eine stressige Umgebung schuf, die hormonelle Prozesse im Zusammenhang mit Wachstum und Entwicklung störte. Wenn dies jedoch der Fall wäre, könnten wir erwarten, dass alle Teile des Gehirns betroffen sind, was jedoch nicht der Fall war.

Eine alternative Erklärung ist, dass Spinnen, die gezwungen sind, sich nachts unter Licht zu entwickeln, ihre „Investition“ in verschiedene Teile des Gehirns verändert haben. Eine ordnungsgemäße Gehirnfunktion ist für ein Tier unerlässlich, um sich in seiner Umgebung zurechtzufinden. Unter Stressbedingungen können daher begrenzte Ressourcen auf die wichtigeren Teile des Gehirns gerichtet werden. Spinnen, die nicht auf ihr Sehvermögen angewiesen sind, wie Radnetzspinnen, kompensieren dies möglicherweise, indem sie die Investition in die visuellen Teile des Gehirns reduzieren, wie wir hier herausgefunden haben.

Andere Wirbellose wie Wüstenameisen (Cataglyphis fortis) zeigen ähnliche „neuroplastische Verschiebungen“ im visuellen Zentrum ihres Gehirns, wenn sie von der unterirdischen Nestpflege zur oberirdischen, visuellen Nahrungssuche übergehen.

Warum Spinnen – und ihre Gehirne – wichtig sind

Dies ist alles recht interessant, aber Sie fragen sich vielleicht, warum es uns interessieren sollte, dass Lichtverschmutzung die Größe des Spinnengehirns beeinflusst.

Nun, Spinnen sind in einem Ökosystem sehr wichtig. Sie fressen andere Wirbellose, darunter viele Schädlingsarten wie Fliegen und Mücken. Spinnen sind auch wichtige Beute für andere Raubtiere wie Vögel und Eidechsen.

Wenn das Gehirn von Spinnen kleiner wird, kann dies ihre kognitiven Funktionen und ihre Fähigkeit, diese lebenswichtigen Aufgaben zu erfüllen, beeinträchtigen. Wir wissen von anderen Arten von Vögel Und Säugetiere dass größere Gehirne Individuen beim Überleben in neuen städtischen Umgebungen helfen können und dass dasselbe wahrscheinlich auch für Spinnen gilt.

Diese Forschung zeigt auch, dass die Auswirkungen der Lichtverschmutzung auf die Gehirnentwicklung sowohl bei Wirbellosen als auch bei Vögeln und Säugetieren spürbar sind. Die Auswirkungen der menschlichen Vorliebe für künstliche Beleuchtung sind wahrscheinlich viel größer, als wir bisher verstehen.

Dieser Artikel wurde erneut veröffentlicht von Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lesen Sie die Originalartikel.