Je hebt spinnen, die niet zomaar een web bouwen, maar een waar kunstwerk maken. In het midden van hun vangnet verschijnen mysterieuze witte zigzaglijnen of opvallende kruispatronen, ook wel stabilimenta genoemd. Wetenschappers vragen zich al meer dan een eeuw af waarom ze deze opvallende ‘decoraties’ toevoegen.
Onderzoekers van de Swedish University of Agricultural Sciences komen deze week met een verrassend nieuw idee op de proppen: spinnen gebruiken deze stabilimenta om beter te kunnen aanvoelen waar hun prooi vastzit.
‘Luisteren’ met de poten
Er zijn veel soorten spinnen die prachtige wielvormige webben maken om vliegende insecten te vangen, neem bijvoorbeeld de wespspin. Als een vlieg of wesp tegen zijn web botst, ontstaan trillingen die zich razendsnel verspreiden door de draden. De spin, die meestal ergens in het midden op de loer ligt, ‘luistert’ met zijn poten naar die trillingen om te bepalen waar zijn slachtoffer zich bevindt.
Tot nu toe focusten biologen vooral op de zichtbare functies van de stabilimenta, zoals het lokken van insecten en camouflage. Maar onderzoeksleider Gabriele Greco en zijn team wilden weten of deze structuren misschien ook een mechanische rol spelen. Geven stabilimenta een bepaalde draai aan de manier waarop trillingen zich door het web heen bewegen?
Trucje met trillingen
Om dat uit te zoeken, keken de onderzoekers eerst naar echte webben van wespspinnen met verschillende vormen van stabilimenta. Vervolgens maakten ze digitale simulaties van prooien die in zulke webben vastraakten en keken ze hoe de trillingen zich door het web verspreidden. En het resultaat mag er wezen. In sommige richtingen maakt het weinig uit of er stabilimenta in het web geweven zitten. Dit is bijvoorbeeld het geval als ze haaks op het web staan. Maar als trillingen in dezelfde richting lopen als de spiraalvormige draden van het web, dan zorgen de bijzondere patronen ervoor dat de signalen sneller en op meer plekken tegelijk aankomen. Op deze manier wordt de kans groter dat de spin nauwkeurig kan bepalen waar de prooi zit te spartelen.
Met andere woorden: de ‘versiering’ is een nuttige toevoeging aan het web die de spin helpt zijn volgende maaltijd sneller op te sporen. “Deze studie maakt duidelijk dat het decoratieve stabilimentum in de webben van Argiope bruennichi meer is dan een versiersel”, schrijven de onderzoekers. “De spin is zo in staat om trillingen die zich door het web verplaatsen subtiel te veranderen.”
Inspiratie voor slimme materialen
Dit effect is waarschijnlijk niet de enige en mogelijk niet eens de belangrijkste functie van de stabilimenta. Andere voordelen, zoals bescherming of temperatuurregeling, lijken ook mee te spelen. Toch levert de ontdekking iets op dat veel verder reikt dan de araneologie (spinnenkunde) alleen.
De manier waarop de webdecoraties de trillingsgolven sturen, kan wetenschappers namelijk inspireren bij het ontwerpen van slimme materialen die op een vergelijkbare manier met geluid of beweging omgaan. Denk hierbij aan ultralichte structuren die trillingen dempen, golven geleiden of energie efficiënt verspreiden; allemaal eigenschappen die nuttig kunnen zijn in vakgebieden als de robotica, sensortechnologie of architectuur.
De natuur als uitvinder
Onderzoekers baseren hun nieuwe uitvindingen wel vaker op processen uit de natuur. Spinnenwebben behoren tot de sterkste en meest verfijnde natuurlijke structuren. Nu blijkt dat zelfs hun versieringen een verborgen functie hebben. Door goed te kijken naar hoe deze diertjes hun web afstemmen op signalen van buitenaf, kunnen wij misschien nieuwe manieren vinden om flexibele, aanpasbare materialen te maken.
Wie weet hangen de laboratoria, bedrijven en huizen van de toekomst wel vol met webachtige netwerken die trillingen geleiden zoals een spin dat doet, precies genoeg om te voelen wat op welke plek vastzit.
