Onderzoek ‘in het veld’ betekent voor Daniela Rößler, ecoloog aan de Universiteit van Konstanz, meestal een reis naar het afgelegen Braziliaanse Amazonegebied. Tijdens de coronalockdowns van 2020 was een stukje halfhoog gras in de buurt van haar huis in Trier, Duitsland, echter het hoogst haalbare.
Rößler (uitgesproken als RUES-slur) raakte al snel betoverd door de kleine springspinnen in het veld. De springspinnen waren ongeveer zo groot als de nagel van haar pink. Na het vallen van de avond trokken sommige zich terug in kleine zijden zakjes die ‘retraites’ worden genoemd. Andere vond ze onbeweeglijk, ondersteboven bungelend aan één zijden draadje met de poten netjes gekruld. Soms bewogen ze.
‘De manier waarop ze bewogen, deed me denken aan honden en katten die dromen’, zegt Rößler.
Het duurde niet lang of Rößler richtte in haar lab een crèche voor babyspinnen in om hun nachtelijke bewegingen te observeren. Haar nieuwe onderzoek is op 8 augustus gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Science. Het toont aan dat springspinnen in een slaapachtige toestand komen waarin ze snelle oogbewegingen maken die te vergelijken zijn met de bewegingen bij dromende mensen.
Gedacht wordt dat de zogeheten REM-slaap, waarin onder meer de spieren ontspannen en de elektrische activiteit in de hersenen verandert, belangrijk is voor de geheugenconsolidatie en een rol kan spelen bij de ontwikkeling van belangrijke overlevingsvaardigheden. De bevestiging van de REM-slaapachtige toestand bij springspinnen zou ons inzicht in het optreden en de ontwikkeling ervan kunnen veranderen. Tot op heden is de REM-slaapachtige toestand alleen vastgesteld bij dieren met een ruggengraat (reptielen, vogels, vissen en de meeste zoogdieren).
‘De intelligentie van spinnen’, en de dromen van spinnen, ‘verschillen in de meeste opzichten waarschijnlijk volledig van die van ons’, zegt Nate Morehouse. Hij is hoofddocent aan de Universiteit van Cincinnati en bestudeert het zicht en de besluitvorming bij springspinnen. Hij was niet bij het onderzoek betrokken. ‘Ik kan niet wachten om te lezen wat dit nieuwe onderzoek allemaal voor ons aan het licht heeft gebracht, zodat we ze op hun eigen voorwaarden beter kunnen begrijpen.’
De ogen van de spin
Je kunt bij een spin geen hersenscan maken zoals bij mensen of andere grotere dieren. Je kunt ze ook niet vragen hoe ze hebben geslapen. Maar bij babyspinnen kun je wel in hun hoofd kijken. In hun eerste tien levensdagen hebben springspinnen, ook Salticidae genoemd, nog geen pigment op het exoskelet dat hun kleine kop bedekt. Deze ruimte is bijna volledig bestemd voor de oogbollen.
Het zijn volgens Morehouse net ‘wandelende netvliezen’.
Morehouse legt uit dat zes kleinere ogen een monochromatisch zicht van 360 graden op de wereld bieden, dat zeer gevoelig is voor beweging. De hoofdogen, de ‘grote, ronde, schattige’ ogen, bieden daarentegen een zicht met een hoge resolutie, dat qua scherpte vergelijkbaar is met dat van een huiskat. Hoewel hun oogballen vastzitten en niet in oogkassen kunnen draaien zoals bij ons, bewegen de boemerangvormige netvliezen over de achterkant van de hoofdogen, waardoor het gezichtsveld van de spin verschuift.
In haar lab probeerde Rößler met behulp van een vergrootglas en een nachtkijker dommelende spinnen op te nemen om meer te weten te komen over hun slaapgewoonten. Ze richtte zich op de oog- en lichaamsbewegingen van de spinnen, die aanwijzingen geven over wat er gebeurt als ze rusten.
Ze ontdekte al snel dat de spinnen perioden doormaakten met snelle bewegingen van het netvlies. Deze perioden namen gedurende de nacht in duur en frequentie toe. Ze duurden ongeveer 77 seconden en traden ongeveer elke twintig minuten op. Tijdens deze REM-achtige perioden nam Rößler ongecoördineerde lichaamsbewegingen waar. Hun buik wiebelde, hun poten krulden op of strekten zich uit.
De spindoppen van de spinnen, de organen op de punt van het achterlijf waarmee zijde wordt gemaakt, werden volgens Rößler op gezette tijden ‘wild’. Net als de ritmische pootbewegingen van een slapende puppy, leken de spinnen een van hun gedragingen die ze overdag vertonen te ‘oefenen’.
Rößler vertelt dat springspinnen weliswaar geen web maken, maar toch voortdurend kleine zijden ankers maken. ‘Overal waar ze gaan, laten ze een zijdespoor achter. Wanneer ze springen, hebben ze altijd een veiligheidslijn, zoals een bungeekoord.’
Morehouse zegt dat een van de belangrijkste theorieën over REM-slaap is dat het dieren in staat stelt essentiële overlevingsvaardigheden aan te scherpen.
‘Af en toe gebeuren er dingen die ik alleen kan verklaren met de theorie dat ze een nachtmerrie hebben’, zegt Rößler. Ze bungelen vredig, de poten netjes gekruld, wanneer plotseling ‘alle poten tegelijk worden uitgestrekt, zo van aah!’
Er waren ook perioden van gecoördineerde beweging waarbij de spinnen stopten om zich uit te rekken, de zijden lijn waaraan ze bungelden aan te passen of zich schoon te maken. Te oordelen naar het gebrek aan beweging van het netvlies, lijkt het erop dat de spinnen het zich alleen maar even gemakkelijker maken, alvorens weer te gaan rusten.
Om te slapen, misschien te dromen?
Rößler benadrukt dat we nog moeten bewijzen dat deze periode van inactiviteit bij spinnen technisch gezien als slaap kan worden beschouwd. Daarvoor moet aan een aantal voorwaarden zijn voldaan. Onder andere dat de spinnen minder gevoelig voor prikkels zijn, of langzamer reageren op prikkels, en bij moeten slapen als ze van hun slaap worden beroofd.
Volgens Rößler blijkt uit haar observaties dat ze in staat zijn om te onderscheiden wat een echte verstoring is en wat niet.
Als er bijvoorbeeld trillingen zijn op de plant of de zijden draad, dan reageren ze volgens haar onmiddellijk. Wanneer het waait, zwaaien ze echter mee met de wind en kan het ze niet schelen.
Wetenschappers zijn ervan overtuigd dat alle dieren slapen, hoewel de manier waarop sterk kan variëren. Sommige vogels en zeezoogdieren slapen met de helft van hun hersenen wakker, terwijl dieren in winterslaap weken- of maandenlang bijna onafgebroken kunnen slapen. Het definiëren van ‘dromen’ is een nog grotere uitdaging, maar de perioden van REM-achtige rust impliceren dat de dieren visuele dromen hebben.
Springen om te leren
Andere springspinonderzoekers noemen Rößlers onderzoek ongelooflijk opwindend.
‘Het was een slim idee met relatief eenvoudige methoden en een goed resultaat’, zegt Alex Winsor, promovendus aan de Universiteit van Massachusetts Amherst. Hij doet onderzoek naar het gezichtsvermogen bij springspinnen. Hij en zijn adviseur, Beth Jakob, die al tientallen jaren springspinnen bestudeert, zeggen dat ze Rößler graag willen benaderen met ideeën voor vervolgonderzoek.
‘We zijn geïnteresseerd in de vraag of ze reageren op visuele prikkels tijdens deze slaaptoestand’, zegt Jakob. Ze hebben tenslotte geen oogleden. Winsor is al bezig een systeem te ontwikkelen om de hersenactiviteit van springspinnen te monitoren, wat nog meer bewijs zou kunnen leveren dat ze dromen.
Winsor vertelt dat hij een wolfraamelektrode gebruikt. Dat is een heel dun draadje dat aan de buitenzijde van de kop wordt aangebracht om de elektrische activiteit te meten. Het team is ook van plan om dit te combineren met een opstelling die het team eerder had gebruikt om netvliesbewegingen te volgen bij spinnen die naar kleine tv’s kijken.
Springspinnen zoals Evarcha arcuata, de soort die in dit onderzoek wordt beschreven en in heel Eurazië voorkomt, zijn de buitenbeentjes van de spinachtigen, omdat ze zo visueel zijn. Hoewel springspinnen gaan slapen als het donker is omdat ze dan niet meer goed genoeg kunnen zien om te jagen, zijn spinnen van andere families eerder ‘dutters’ die overdag en ’s nachts korte perioden van inactiviteit kennen.
Niet-springspinnen hebben in het algemeen een veel slechter zicht. Ze nemen de wereld om hen heen voornamelijk waar via bewegingen in hun web. Er is dus meer onderzoek nodig om te bepalen hoe slaap er voor hen uit zou kunnen zien.
Rößler: ‘Misschien dromen ze in trillingen.’
Spinnenambassadeurs
Met bijna zesduizend soorten springspinnen verspreid over elk continent behalve Antarctica, is het bijna zeker dat er een springspin in je achtertuin of in je buurt zit.
Springspinnen zijn volgens Rößler het perfecte beginpunt voor wie bang is voor spinnen. Ze hebben de expressieve, grote ogen van een stripfiguur, een enorme diversiteit aan kleurpatronen en uitgebreide baltsdansen. Er is een bloeiende gemeenschap van liefhebbers van springspinnen op TikTok en YouTube. Sommige van hen waren ooit zelf arachnofoben.
Springspinnen kunnen strategische beslissingen nemen, vooruit denken, tellen en mogelijk dus ook dromen. Wanneer mensen meer leren over de cognitieve vermogens van springspinnen, worden ze volgens Morehouse vaak niet alleen gerustgesteld, maar raken ze ook geïnspireerd. Het maakt de spinnen minder vreemd en er ontstaat meer respect of empathie voor ze.
‘Wat nou als blijkt dat ze dromen? Je kunt een spin die droomt niet verpletteren’, zegt Rößler.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op nationalgeographic.com
