Johanneum zur EXPO 2000 | |||
Die Natur als Erfindung des Menschen | |||
Naturwissenschaft Spinnen |
Spinnen Eine Arbeit im Wettbewerb "Schüler experimentieren" von Constanze Schmidt Klasse 9aF (Jan. 99) |
Teil B |
4. Helligkeitsversuche | Lichtmessungen | Graphen | Versuchsanordnung und Baubeschreibung | Auswertung | |
5. Wärme-Kälte-Versuche | Versuchsanordnung und Baubeschreibung | Schema | Auswertung | |||
6. Wege-Versuche | Versuchsanordnung | Auswertung | ||||
7.Schluss | Kritischer Rückblick | Besondere Beobachtungen | Erfahrungen | Ausblick | Literatur und Hilfsmittel |
Die Lichtmessungen führte ich gleichzeitig mit den Spinnenzählungen an allen Spinnenfundorten durch. Ich verwendete dabei einen "Light Meter" und trug die Ergebnisse ebenfalls in meine Bestimmungstabellen ein. Anschließend stellte ich meine Ergebnisse graphisch in einem Koordinatensystem dar, wobei ich die Spinnenanzahl auf der Ordinate über den Lichtwerten [ Lux] (Abszisse) auftrug. Ein derartiges Diagramm erstellte ich für die Monate Mai bis Dezember 1998 sowohl in einer Monats- als auch gesammelten Übersicht.
4.2.Graph
Lux |
0 |
10 15 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
Anzahl |
2 |
115 |
75 |
6 |
5 |
18 |
1 |
3 |
8 |
1 |
5 |
- |
- |
- |
1 |
5 |
- |
- |
- |
- |
4 |
(Monatsübersichten siehe Anhang)
Die im Haus gemachten Lichtmessungen zeigen ein eindeutiges Ergebnis. Der am meist bevorzugte Lichtbereich von Spinnen liegt bei 20 Lux. An zweite Stelle, mit deutlichem Abfall, tritt der Lichtbereich 50 Lux und an dritte Stelle der Bereich 10 Lux. Alle anderen Lichtbereich von 0 bis 200 Lux sind unterhalb von 10 Spinnen vertreten. Dabei konnten keine Spinnenfunde in den Bereichen 110 bis 130 sowie 160 bis 190 gemacht werden.
Monatsübersichten: (siehe Diagramme Anhang)
Mai 98: Die gemessenen Lichtwerte im Mai liegen in den Bereichen 20,60, 90, 140 sowie 150 Lux. Dabei sind 20 und 150 Lux am meisten vertreten.
Juni: Die gemessenen Lichtwerte im Juni reichen von 10,20,40,50,70,80,100,150 bis zu 200, wobei das Auftreten in den Bereichen bis 100 Lux verstärkt ist.
Juli: Insgesamt konnte ich nur 4 Lichtbereiche messen, 10, 20, 50 und 200 Lux. Auch hier bevorzugten die meisten Spinnen eher die dunkleren Bereiche.
August: Im August sind die Bereiche 10, verstärkt 20, 30,40,50,70,80,100 und 150 Lux gemessen worden. Das verstärkte Auftreten bei 20 Lux ist sehr auffällig.
September: Die gemessenen Lichtwerte liegen bei 0, 20, 30 und 50 Lux. Auch hier ist ein sehr verstärktes Auftreten bei 20 Lux zu erkennen.
Oktober: Im Oktober konnte ich die Bereiche 0,10,15,20,30,40,50 und 100 Lux messen, wobei eine überwiegende Mehrheit bei 20 Lux fest zustellen war.
November: Die Lichtwerte liegen bei 10, 20 sowie 80 Lux. Besonders stark vertreten ist 20 Lux. 80 Lux fällt sehr aus dem Rahmen der Messung.
Dezember: Die gemessenen Werte liegen bei 10,15 und besonders 20 Lux.
Man kann in einem Betrachten aller Monate im Allgemeinen feststellen, daß ab Mai das Bevorzugen der "Helligkeit" zunimmt bis Juli und ab da wieder stetig abnimmt, also das Bevorzugen der "Dunkelheit" zunimmt. Dieses Verhalten von Spinnen könnte darauf hindeuten, daß sie sich dem "Lichtryhtmus" des Jahres anpassen.
4.3. Versuchsanordnung und Baubeschreibung
Um die von Spinnen bevorzugten Lichtbereiche gezielter zu untersuchen, entwarf ich einen speziellen Versuch, den "Helligkeitsversuch". Mein Ziel war es, eine detaillierte Aussage über die Lichtbereiche, die von Spinnen bevorzugt werden, zu machen. Dafür ermittelte ich die Lichtbereiche am Fundort (s.o. Lichtmessungen) und verglich diese mit den Ergebnissen aus dem folgenden "Helligkeitsversuch".
Bei meinem Versuch mußten folgende Kriterien erfüllt werden:
Erstens, in jedem Lichtbereich mußten gleiche räumliche Verhältnisse sein, um eine Beeinflussungen durch räumliche Abhängigkeiten auszuschließen.
Zweitens, damit ich detailliertere Ergebnisse erhalten konnte, versuchte ich ein möglichst breites Spektrum an Lichtbereichen zu erfassen.
Baubeschreibung:
Als Versuchskäfig diente mir ein altes Fußbänkchen. Es schien mir geeignet aufgrund seiner acht Verwinkelungen und seiner Größe (Gesamtmaße: Länge 30cm; Breite 20cm; Höhe 16cm).
Nun mußte ich den Gesamtraum, der mir im Fußbänkchen zur Verfügung stand, in Hell- und Dunkelbereich untergliedern. Hierbei waren die Lichteinfälle zu berücksichtigen. Ich entschloß mich alles in drei Lichtbereiche einzuteilen. Den "Hellen Bereich" mit ca. 150- 300 Lux, den geminderten Lichteinfall mit ca. 50-200 Lux und einen Dunkelbereich mit ca. 30- 0 Lux. Eine Überschneidung der Lichtwerte war dabei nicht zu vermeiden.
Maße: Heller Bereich; Länge 12cm; Breite 7cm; Höhe 16cm
geminderter Lichteinfall; Länge 12cm; Breite 13cm; Höhe 16cm
Dunkelbereich; Länge 18cm; Breite 20cm; Höhe 16cm
Materialien:
Zum Verkleiden des Dunkelbereiches verwendete ich schwarzes Tonpapier, wobei ich um Lichtlöcher zu vermeiden, ein schwarzes Stofftuch mit Stecknadeln darüber befestigte. Für den geminderten Lichteinfall benutzte ich Butterbrotpapier. Um einen hellen Bereich zu erstellen, bei dem großer Lichteinfall, aber kein Entkommen der Spinne möglich war, entschloß ich mich für Frischhaltefolie. Das Papier befestigte ich mit Hilfe von ockerfarbenem Breit-Klebeband. Damit der Spinne das Erreichen des Dunkelbereiches möglich war, dabei aber die niedrigen Lichtwerte des Dunkelbereiches beibehalten zu können, schnitt ich eine ca. 4cm hohe und 5cm breite Türöffnung in das schwarze Tonpapier. Nach Fertigstellung des Versuchskastens entwarf ich das Versuchskonzept. Zunächst wird die Spinne mit Hilfe eines Glases (Marmeladenglas) sowie eines Stück Papiers eingefangen. Aus dem Glas wird sie direkt in den hellen Bereich des Versuchskäfigs gesetzt. Ihr Verhalten listete ich in Form von Stichworten auf und notierte die dazu die jeweiligen Lichtbereiche, in denen sich die Spinne aufhielt. Die Versuchsdauer betrug 30 Minuten. Die Versuche führte ich immer unter möglichst gleichen äußeren Lichteinfällen durch. Nach der Versuchszeit entnahm ich die Spinne wieder aus dem Versuchskasten.
4.4. Auswertung
Aufgrund des eindeutigen Versuchsergebnisses und der zwingenden Zeit (Abgabetermin)beendete ich meine Versuchsreihe nach 6 Versuchen.
Die Verhaltensweisen der Spinnen bei dem Hell-Dunkel Versuch waren sehr ähnlich zu beobachten. Alle Spinnen fanden den Dunkeleingang in einer Zeitspanne von frühestens 2 und spätestens 15 Minuten und blieben dort ohne Ausnahme bis Versuchende. Das heißt die Spinnen hielten sich im Dunklen, da die Versuchsdauer 30 Minuten betrug, die überwiegende oder halbe Zeit des Versuches auf. Ferner konnte ich ein verstärktes Aufhalten in den Ecken des Versuchskäfigts beobachten.
Dasselbe Verhalten beobachtete ich einmal beim Aussetzen einer Spinne in unserem Badezimmer. Nachdem ich die Spinne (Pholcus phalangioides) in der Badewanne unseres Bades ausgesetzt hatte, verließ ich das Bad und löschte das Licht. Als ich dann ca. 10-15 Minuten später das Badezimmer wieder betrat ohne Licht zu machen, fand ich die Spinne in einer Ecke an der Decke "hängen". Um herauszufinden, ob die Spinne sich aufgrund der "Ecke" oder der Tatsache, daß es dort dunkel war, niedergelassen hatte, ließ ich einige Zeit das Licht im Bad brennen. Als ich das Bad dann wieder betrat, um nach der Spinne zu sehen, konnte ich sie nicht mehr an ihrem vorherigen Platz oder einem anderen Ort im Bad finden.
Dieses Beispiel läßt darauf schließen, daß nicht die räumlichen Verhältnisse für den Aufenthaltsort einer Spinne entscheidend sind, sondern die dominierenden Lichtverhältnisse. Den Faktor der zu geringen Luftfeuchtigkeit kann man bei diesem Experiment als weitgehend unmaßgeblich betrachten, denn die Luftfeuchtigkeit im Badezimmer dürfte relativ hoch anzusiedeln sein, deshalb kann das Verschwinden der Spinne bei Licht also nicht an mangelnder Luftfeuchtigkeit gelegen haben.
Es wäre daher sehr wahrscheinlich anzunehmen, daß die Spinne für ihren Aufenthaltsort "alle" 3 Kriterien, Dunkelheit, Räumlicheverhältnisse (eine "Ecke") und Luftfeuchtigkeit als zu erfüllen betrachtet.
5.1. Versuchsanordnung und Baubeschreibung
Um außerhalb meiner Raum-Temparatur Aufzeichnungen mehr über die Temperaturverhältnisse, die Spinnen bevorzugen, aussagen zu können, entschloß ich mich in Form von einem Versuch detaillierter darauf einzugehen. Dabei mußte ich mir im Klaren sein, welche Temperaturbereiche der Versuch aufgreifen sollte. Ich entschloß mich für Werte, die im Rahmen von Gebäudetemperierungen lagen, 0-30°C. Um diese Temperaturen in einen sinnvollen Versuchsaufbau zu bringen, verwendete ich ein 3 Meter langes, klarsichtiges, kantigen Kunststoffrohr. So war es mir möglich, verschieden temperierte Bereiche einzurichten. Der erste Bereich reicht vom "Eingang",dem Rohranfang, 20cm. Die Temperatur entspricht der herrschenden Raumtemperatur und wird als "Normalbereich" bezeichnet. Daran schließt sich der sogenannte "Kältebereich" mit 0°C und einer Länge von 30cm an. Die Kälte wird mit Hilfe von 3 "Kühlelementen"(5cm) erzeugt, wobei die ersten beiden Elemente einen kleineren Abstand von 5cm zueinander haben, als das dritte mit 10cm, damit in dem Kältebereich eine halbwegs gemäßigtere Zone ist. Die Kälteelemente sind mit Wärmeleitpaste und als Verstärkung Tesafilm auf schmalen Trägern befestigt. Da diese elektrisch betriebenen "Elemente"nach längerer Inbetriebnahme auf der Unterseite erhitzen, stehen die Träger in einem mit Wasser gefüllten Behälter zur Kühlung. Auf Grund der rechteckigen Form und dem erhöhten Rand liegt die Kühlfläche zu niedrig, um das Rohr darauf zu legen. Um dies aber zu ermöglichen, habe ich rechts und links eine kleine Aussparung in den Rand geschnitten.
Zwischen dem "Kältebereich" und dem "Wärmebereich" liegt ein "normal"raumtemperierter Bereich (100cm lang). Der daran anschließende "Wärmebereich" liegt auf zwei Eisenklemmen (5-7cm), die jeweils einen Lötkolben umfassen. Die Lötkolben sind an ein Regulationsgerät angeschlossen, wobei der erstere Kolben auf eine Temperatur von 25°C und der zweite auf 30°C eingestellt ist. Die beiden "Wärmeblöcke" haben einen Abstand von 4cm zueinander. Der restliche Bereich bis zum Rohrende ist wiederum "normal" temperiert (30 cm).
Bei dem Versuch wird die zu testende Spinne an den Rohranfang gesetzt. Die Versuchsdauer beläuft sich auf 15Minuten.
Das Versuchsverhalten der Spinnen habe ich in Stichworten festgehalten. Um über diese Stichworte einen besseren Überblick zu haben entwickelte ich ein spezielles Schema dazu.
5.2. Schema
Um auch einen bildlichen Überblick über den Verlauf der "Wärme-Kälte-Versuche" zu haben und diese besser auswerten zu können, entwickelte ich ein spezielles "Schema". Dieses Schema besteht aus Quadraten, die jeweils eine Bedeutung haben. Wie "Start", "Wärme","Kälte", "Raum(temperatur)"oder über die Verhaltensweise der Spinne Auskunft geben z.B. "sitzen", "(nur)durchqueren",etc.
5.3. Auswertung
Bei meinen Wärme-Kälte-Versuchen konnte in 6 von 10 Versuchen beobachten, daß die Spinne, im Rahmen meiner 15 minütigen Versuchszeit, wieder zum "Eingang/Ausgang" zurück kehrte. Dieses Verhalten erstaunte mich, denn um der Spinne keinen Anhaltspunkt für eine "Eingang/Ausgang" Orientierung zu geben, hatte ich die "Verschlussplatte" des Rohres in dem gleichen Material wie das Versuchsrohr gewählt.
Deshalb schließe ich aus diesem Verhalten, daß die Spinne sich den "Eingang/Ausgang" des Versuchsrohres gemerkt hat, also ein "Erinnerungsvermögen" hat.
In sechs meiner Versuche liefen die Spinnen bis in den Wärmebereich, wo sie sofort wieder umkehrten und sich nicht in der Wärme aufhielten. Bei keiner Spinne konnte ich ein Laufen über die Wärme, also bis ans Rohrende beobachten. Dieses Verhalten erstaunte mich; ich hatte eher vermutet, daß die Spinne bis ans Rohrende laufen würde und dort versuchen würde weiter zu laufen, da das Versuchsrohr aus durchsichtigem Hartplastik besteht. Insgesamt hielten sich die Spinnen mehr im Kalten auf. Im raumtemperierten Bereich berührten die Spinnen meist nur zum Durchqueren. Mit Ausnahme der Versuche, in denen die Spinnen nach einem Ausgang "suchten". Als Versuchsspinnen wählte ich Pholcus phalangioides (Zitterspinnen), da ich diese überwiegend in unserem Haus finden konnte. Dies gilt auch für die meisten übrigen Versuche. Nur bei einem Wärme-Kälte-Versuch verwendete ich außerdem eine Tegenaria atrica (Haus(winkel)spinne) sowie Amaurobius fenestralis (Fensterspinne). Als ich die Haus(winkel)spinne jedoch in mein Versuchsrohr gesetzt hatte, blieb sie dort an Ort und Stelle bis Versuchende sitzen. Dieses Verhalten könnte man als "Furcht" betrachten, aber man könnte es auch gleichfalls auf die Spinnenart Tegenaria atrica beziehen. Denn, wie der Name schon sagt, leben Haus(winkel)spinnen oft in Winkeln und Ecken, die wiederum meist dunkel sind, und da ich meinen Versuch bei künstlichem Zimmerlicht durch geführt habe, könnte es sein, daß die Spinne sich aus ihrer "natürlichen Umgebung" gerissen fühlte und deshalb bewegungslos verharrte. Bei Amaurobius fenestralis begann der Versuch damit, daß ich die Spinne ins Rohr schüttelte. So kam sie gleich in den Kältebereich, wo sie bewegungslos verharrte. Um nicht das selbe Versuchsergebnis wie bei Tegenaria atrica zu erzielen, beeinflußte ich die Spinne durch ein Anklopfen ans Rohr, nach 5 Minuten Versuchszeit. Dadurch "aufgeschreckt" begann die Spinne sich zu bewegen. Allerdings nur im Kältebereich.
Vielleicht hätte diese Beeinflussung auch bei Tegenaria atrica zu einem anderen Versuchsergebnis geführt.
6.1. Versuchsanordnung
Das Ziel meines "Wege-Versuches" sollte klären, ob Spinnen eine Veränderung ihres Aufenthaltsortes bemerken können.
Um dieses zu überprüfen, dachte ich mir folgenden Versuch aus:
Die Spinne wird an ihrem Fundort, im Haus, mit Hilfe eines Gefäßes (Marmeladenglas) eingefangen und vor das Haus getragen. Dort wird sie in einer Entfernung von 1 Metern zum Haus freigelassen. Anschließend beobachtet man wohin sich die Spinne fortbewegt und hält den Verlauf ihres Weges in Form einer zeichnerischen Darstellung fest. Zur besseren Vergleichbarkeit liegt diesen Aufzeichnungen ein Einheitsmuster zu Grunde.
6.2. Auswertung
Bei der Betrachtung der "Wege-Versuchs- Ergebnisse" konnte ich feststellen, daß alle Spinnen, nur mit einer Ausnahme in Richtung Haus zurückkehrten. Davon kamen 3 Spinnen direkt wieder ins Haus. Nur bei einer Spinne beobachtete ich eine vollständige Abweichung, sie lief entgegengesetzt, in Richtung Garten. Meine Versuchsspinnen beschränkten sich bei diesem Versuch auf die Arten Araneus diadematus (Gartenkreuzspinne), Pholcus phalangioides (Zitterspinne), Tegenaria atrica (Haus(winkel)spinne).Die Versuchsdauer variierte von 30 bis 60 Minuten.
Ich glaube allerdings, daß dieser Versuch sehr temperaturabhängig ist, das heißt von dem Temperaturgefälle zwischen Raum- und Außentemperatur abhängt. Das überwiegende zurückkehren der Spinnen zum Haus, könnte aber auch auf einen "Spürsinn" hindeuten. Die Erklärung des Verhaltens würde dann so lauten, die Spinne spürt über eine gewisse Entfernung (hier 1 Meter) eine Temperaturänderung.
7.1. Kritischer Rückblick
Sicherlich ist das Ungenauigkeitsfaktor bei Kleintierversuchen nicht allzu gering. Trotzdem habe ich mich um einen möglichst große Objektivität bemüht. Zwar habe ich bei meinen Spinnenzählungen nicht alle Monate des Jahres einbezogen und auch keine größeren Möbelstücke verrückt, aber ich denke, daß bei einer solchen Zählung nie ein fehlerloses Ergebnis zu erreichen ist. Allerdings hätte ich auch Luftfeuchtigkeitsmessungen durchführen können, was eine noch genauere Auswertung der Versuchsreihen ermöglicht hätte. Dies gilt auch für meinen "Wärme-Kälte-Versuch" sowie das Ausschließen des Lichtfaktors.
Sicherlich wäre das Aufzeichnen der Raum- und Innentemperaturen beim "Wege-Versuch"interessant gewesen.
7.2. Besondere Beobachtungen
Im Mai 1996 macht ich eine interessante Beobachtung an einer Regenrohrverblendung ( aus Aluminium) unseres Hauses. Es handelte sich dabei um die Ostseite des Hauses, wo folglich die ersten Sonnenstrahlen hinfielen.
Auf den ersten Blick wirkte der gelblich grüne Fleck von 5cm (Durchmesser), der an der Regenrohrverblendung hing eher unscheinbar, vergleichlich mit einer Flechte. Doch bei einem näheren Hinschauen konnte man einen geschäftig, treibenden Haufen kleiner gelblicher Spinnen erkennen. Die traubenförmig übereinander hingen und sich dabei, einem Ameisenhaufen ähnlich, bewegten.
Da ich mir nicht erklären konnte, um welche Spinnenart es sich hier handelte und auch keinerlei Hinweise in der Literatur dazu fand, beschloß ich diesen "Spinnenhaufen" genauer zu beobachten, was ich in Form von Tagebuchaufzeichnungen tat. Das Auftreten dieser Spinnen konnte ich ca. 1Monat, von Mitte Mai bis Ende Juni.
Im August , dem sogenannten "Altweibersommer", 1998 konnte ich 8 Netze von Gartenkreuzspinnen rund um unser Haus herum zählen. In jedem Netz mit einem Durchmesser von 40-50cm hing eine Spinne.
Auch im Haus konnte ich den Fund einer Gartenkreuzspinne machen.
Aus diesem ungewöhnlich verstärkten Auftreten von Gartenkreuzspinnen im August 1998, schließe ich eine Parallele zu dem Spinnenfund an der Regenrohrverblendung im Mai 1996. Ich vermute, daß es sich im Mai 1996 um die Jungtiere einer Gartenkreuzspinne handelt, die zusammen von ihrem Dottervorrat lebten und zwecks Wärme an der Regenrohrverblendung ausgesetzt wurden, die ideale Verhältnisse wegen der Sonnenreflecktation dazu bot. Diese Vermutung wird durch einen weiteren Faktor bestätigt, nämlich das die Jungtiere von Gartenkreuzspinnen so im Frühjahr schlüpfen, aber erst im folgenden Jahr erwachsen werden. Das würde allerdings in einem Jahr Verzögerung zu dem Verstärkten Auftreten im August 1998 stehen. Deshalb vermute ich, daß es sich bei den Spinnen 1998 um schon einjährig ausgewachsene Spinnen handelte. Das würde sowohl die zahlreichen kleinen Spinnen 1996, als auch die mehrzähligen großen Spinnen 1998.(Gestaltanalyse und Tagebuch s. Anhang)
7.3. Erfahrungen
Leider mußte ich feststellen, daß ich meine Abneigung gegenüber Spinnen immer noch nicht abbauen konnte. Zu meiner Rechtfertigung aber kann ich folgendes, gelesenes Beispiel anführen: Um seine Furcht vor Hausspinnen (Tegenaria atrica) zu überwinden, so berichtet BRISTOWE, wandte er ein alt bewährtes Rezept, nämlich die Spinne zu essen, an. Leider zeigte es keine nachhaltige Wirkung bei ihm. (Bristowe 1971).
Dennoch bereue ich es nicht, mich mit Spinnen auseinander gesetzt zu haben. Man kann auf jeden Fall seine Geduld im Umgang mit diesen sensiblen Tieren schulen.
Es wäre bestimmt interessant, die Luftfeuchtigkeit an den Fundorten von Spinnen, oder in Form eines Versuches zu untersuchen. Außerdem wäre die Spinnenzählung eines vollständigen Jahres sinnvoll. Ferner könnte man einen "Orientierungsversuch" durchführen, um das Orientierungsvermögen von Spinnen im Haus zu untersuchen. Ein näheres Untersuchen des Faktors "Umgebungstemperatur" beim Wegeversuch könnte eventuell neue Aspekte zu den "Sinnen" von Spinnen zeigen.
7.5. Literatur und Hilfsmittel
Heiko Bellmann; Spinnen beobachten, bestimmen
Franz Renner; Spinnen ungeheuer - sympathisch
<Haus> Spinnen
Barbara Baehr/Martin Baehr; Welche Spinne ist das?
Autorin: Constanze Schmidt, Klass 9aF Web: Frederick und Anton
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