Spinnen bewegen im Schlaf die Netzhaut: Zweiphasiger Schlaf bei Springspinnen nachgewiesen

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Quellen:Nature + PNAS + ABC News

Wer jemals mit Hund oder Katze zusammengelebt hat, kennt das vertraute Bild. Tief schlummernd auf dem Teppich beginnen plötzlich die Schnurrhaare zu zittern, während die Pfoten sanft in der Luft zucken. Meist schmunzeln wir und nehmen an, das Tier jage im Traum Vögel. In der Neurobiologie entspricht das Träumen typischerweise dem REM-Schlaf (Rapid Eye Movement Sleep) – jener Phase tiefen Schlafs, die durch hochfrequente Augenbewegungen und eine weitgehende Muskelentspannung des Skeletts gekennzeichnet ist.

Kaum jemand bringt Träume mit Gliederfüßern in Verbindung. Nach gängiger Vorstellung verfügen Spinnen lediglich über winzige Nervenknoten von der Größe eines Reiskorns. Ohne Großhirnrinde und ohne Augenlider schien es undenkbar, dass Arachniden mehrstufige Schlafphasen durchlaufen könnten.

Am 26. Oktober 2026 veröffentlichten die Verhaltensökologinnen Daniela Rößler und Nadja Geiger von der Universität Bonn in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) die Ergebnisse einer Langzeitstudie. Mithilfe von Infrarot-Nachtsichtkameras und gezielten akustischen Reiztests lieferten sie den ersten stichhaltigen verhaltensbiologischen Nachweis für einen zweiphasigen Schlaf bei Spinnentieren.

Kopfüber am Sicherheitsfaden zuckend: Infrarotkameras dokumentieren Schlafphasen

Im Zentrum des Experiments steht Portia fimbriata, eine 5 bis 10 Millimeter kleine, tagaktive Springspinne aus den tropischen Regenwäldern Nordaustraliens, bekannt für ihr exzellentes Sehvermögen und ihre Spezialisierung auf die Jagd nach anderen Spinnenarten. In der Entomologie gilt die Gattung Portia als kognitives Ausnahmetalent der Mikrowelt. Bei Tag berechnet sie Umwege um Sichtbarrieren, um Beute aus dem Hinterhalt zu überraschen.

Mitten in der Nacht wandelt sich das Verhalten der agilen Jägerin vollkommen. Die Spinne spinnt einen einzelnen Seidenfaden an der Unterseite von Blättern und lässt sich kopfüber in der Luft hängend nieder, um zu schlafen. Diese Hängeposition schützt sie vor bodenbewohnenden Feinden und bot den Forschenden ein unverdecktes Beobachtungsfeld.

Kopfüber am Seidenfaden schlafende Springspinne Abbildung: Kopfüber an Seide schlafende Springspinne; Gliedmaßen und Augenpartie sind deutlich erkennbar. Quelle: Nature (Foto: Daniela C. Rößler)

Über tausende Stunden an Infrarotaufnahmen hinweg dokumentierten die Forschenden einen klaren physiologischen Wechsel. Der nächtliche Ruhezustand gliedert sich in mindestens zwei Phasen.

Die erste Phase ist der Ruhezustand (quiescent state) – ein Zustand geringer Aktivität, in dem das Tier regungslos verharrt, den Stoffwechsel drosselt, aber seine Haltung bewahrt. In dieser Phase verweilt Portia bewegungslos in der Luft und putzt sich nur gelegentlich träge die Beine. Mit fortschreitender Nacht sinkt ihr Körper entlang des Haltefadens leicht ab und gleitet in eine tiefe Ruhe.

Darauf folgt die zweite Phase, die die nächtliche Stille durchbricht. Nach zehn bis zwanzig Minuten Regungslosigkeit verändert sich der hängende Körper abrupt. Die acht Beine krümmen sich nach innen, die Tarsen beginnen rhythmisch zu zucken, und der Rumpf wird von unwillkürlichen Zuckungen erfasst. Diese Zuckungsphase hält einige Dutzend Sekunden bis mehrere Minuten an, ehe sich die Muskeln wieder entspannen und das Tier in den Ruhezustand zurückkehrt.

Unempfindlich gegen Lärm: Verzögerte Weckreaktion belegt echten Schlaf

Zuckungen allein beweisen noch keinen echten Schlaf. In der Tierphysiologie unterscheidet man eine passive Starre von echtem Schlaf anhand der Weckschwelle (arousal threshold) – der Mindestintensität eines externen Reizes, die erforderlich ist, um ein ruhendes Tier aufzuwecken. Döst ein Tier nur vor sich hin, flieht es bei der geringsten Störung. Im echten Schlaf dämpft das Zentralnervensystem Sinneseindrücke, sodass Reize nur verzögert oder gar nicht beantwortet werden.

Um festzustellen, ob Portia tatsächlich schlief, entwickelte das Bonner Team akustische Wecktests. Mittels Lautsprechern beschallten sie Spinnen in drei Zuständen – voll aktiv, in der Ruhephase (über 15 Minuten regungslos) und während der Zuckungsphase – mit schrillen Störgeräuschen. Hochgeschwindigkeitskameras erfassten jede Ausweichbewegung.

Lebendaufnahme von Portia fimbriata Abbildung: Lebendaufnahme von Portia fimbriata aus Nordaustralien mit bis zu 10 mm Körperlänge. Quelle: ABC News / iNaturalist (Foto: Kurtese Templeton, CC BY-NC 4.0)

Die Messdaten offenbarten drastische Unterschiede. Wache Spinnen reagierten auf den Lärm augenblicklich mit Abwehr- oder Fluchtreaktionen. In der Ruhephase reagierten die Tiere spürbar verzögert. Während der Zuckungsphase hingegen zeigten sich die Spinnen extrem abgestumpft gegenüber dem Lärm; mehrere Individuen zeigten nicht die geringste Flucht- oder Schutzreaktion.

Diese Benommenheit beim Wecken erinnert stark an die sogenannte Schlafträgheit (sleep inertia) beim Menschen – jene sensorische und motorische Trägheit, wenn man jäh aus dem Tief- oder REM-Schlaf gerissen wird. Der massive Anstieg der Weckschwelle in Kombination mit Schlafträgheit liefert den verhaltensbiologischen Beweis: Während der Zuckungsphase befindet sich Portia in tiefem Schlaf, in dem Umweltreize physiologisch ausgeblendet werden.

Durchscheinendes Außenskelett: Bewegliche Netzhaut verrät REM-Zustand

Bereits 2022 hatte das Team um Daniela Rößler in den PNAS über Hinweise auf einen REM-ähnlichen Zustand bei Springspinnen berichtet. Der damalige Hinweis stammte aus der besonderen Anatomie junger Spinnenschlüpflinge.

Beim Menschen lässt sich der REM-Schlaf leicht erkennen, da sich die Augäpfel hinter geschlossenen Lidern bewegen. Ausgewachsene Springspinnen besitzen jedoch einen starren Chitinpanzer, auf dem die Punktaugen wie Perlen befestigt sind. Sie besitzen weder Augenlider noch bewegliche Augäpfel in einer Augenhöhle.

Frisch geschlüpfte Jungtiere verfügen hingegen über ein durchscheinendes Exoskelett. Unter dem Mikroskop lässt sich direkt in ihr Kopfinneres blicken. Die Forschenden stellten fest, dass die lichtempfindliche Netzhaut an den Enden langer Muskelschläuche sitzt – sogenannten Netzhautröhren (retinal tubes), die sich im Kopf bewegen, um das Blickfeld zu fokussieren.

Mikroskopische Videoaufnahmen von 2022 zeigten, dass schlafende Jungtiere mit eingekrümmten Beinen ihre Netzhautröhren im Kopfinneren rasant hin und her bewegten. Da damals akustische Wecktests fehlten, konnte die Fachwelt passive Muskelzuckungen nicht gänzlich ausschließen.

Die akustischen Weckexperimente von 2026 schlossen diese Lücke. Von den schwingenden Netzhautröhren der Jungtiere bis hin zur sensorischen Entkopplung und den Zuckungen adulter Tiere ist der zweiphasige Schlaf bei Spinnentieren nun physiologisch wie verhaltensbiologisch bestätigt.

500 Millionen Jahre Evolution: Konvergente neuronale Mechanismen

Thomas White, Entomologe an der Universität Sydney, bezeichnete die Studie als den bislang vollständigsten verhaltensbiologischen Nachweis von Schlaf bei Arachniden. White betonte: Wenn wir einen zuckenden Hund auf dem Teppich sehen, zweifelt niemand daran, dass er träumt; bei evolutiv weiter entfernten Gliederfüßern gibt es keinen wissenschaftlichen Grund, dieselbe Schlussfolgerung zu verweigern.

Die Entdeckung eröffnet neue Perspektiven für die Evolutionsbiologie. Der letzte gemeinsame Vorfahre von Gliederfüßern und Wirbeltieren lebte vor rund 500 Millionen Jahren im frühen Kambrium. Über Jahrmillionen hinweg entwickelten sich beide Linien völlig unabhängig voneinander: Wirbeltiere brachten ein komplexes Rückenmark und eine Großhirnrinde hervor, Gliederfüßer hingegen Exoskelette und dezentrale Mikroganglien.

Zwei völlig unterschiedliche neuronale Architekturen vollziehen im Schutz der Nacht verblüffend ähnliche Schlafprogramme. Dass grundverschiedene Nervensysteme unabhängig voneinander Ruhephasen und einen REM-ähnlichen Schlaf herausgebildet haben, deutet darauf hin, dass die Grundmechanismen strukturierter Schlafphasen bereits vor über einer halben Milliarde Jahren entstanden sind.

Dieses Schlafmuster in der Mikrowelt belegt den universellen Nutzen gegliederter Schlafzyklen. Ob ein Gehirn aus Milliarden von Neuronen oder aus einigen zehntausend Nervenzellen besteht: Jedes neuronale Netzwerk benötigt zyklische Phasen, um Sinneseindrücke zu verarbeiten und die biochemische Last der Synapsen zurückzusetzen.

Raus aus dem Labor: Kameras im Regenwald

Temperierte Kunststoffbehälter im Labor bieten zwar stabile Versuchsbedingungen, spiegeln jedoch nicht das Überleben in freier Wildbahn wider. Daniela Rößlers Team plant daher, das Labor zu verlassen und Infrarotkameras in den Regenwäldern von Queensland und Westaustralien aufzubauen.

Im dichten Unterholz steht die winzige Spinne vor ständigen Herausforderungen. Tagsüber erfordert die Beutejagd höchste Sehschärfe, während nachts überall Fressfeinde lauern. Die Forschenden wollen herausfinden, wie freilebende Springspinnen ihr Zeitbudget zwischen Tiefschlaf und Wachsamkeit aufteilen.

Auch die zunehmende künstliche Beleuchtung gefährdet die Mikrowelt. Durch Straßen und Siedlungsbau am Rande der Regenwälder bringt künstliches Nachtlicht (Artificial Light at Night, ALAN) die innere Uhr tagaktiver Insekten und Spinnen durcheinander. Wird eine in tiefer Schlafträgheit verharrende Spinne jäh angestrahlt, könnten Fluchtreflexe und neuronale Regeneration erheblich beeinträchtigt werden.

Eine am seidenen Faden hängende Springspinne gewährt uns faszinierende Einblicke in die Nacht der Kleinstlebewesen. Dass Spinnen strukturierte Schlafphasen besitzen, beweist, dass diese evolutionäre Errungenschaft bis zu 500 Millionen Jahre zurückreicht. Wenn die Dämmerung den Dschungel einhüllt, regenerieren die winzigen Wesen im Wechsel von Stille und Zucken ihr Nervensystem – im gleichen biologischen Grundrhythmus wie wir Menschen.

Weiterführende Links:

  • Nature-Bericht: “Spider snooze stages”
  • PNAS-Studie: “Behavioral evidence for two-stage sleep in spiders”
  • ABC News Wissenschaft: “Scientists video REM-like sleep in Australian jumping spider species”