Trichonephila clavipes -Trichonephila clavipes
| Trichonephila clavipe | |
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| Femme, Jamaïque | |
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| Homme, Jamaïque | |
Classement scientifique 
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| Royaume: | Animalia |
| Phylum: | Arthropodes |
| Subphylum: | Chelicerata |
| Classer: | Arachnide |
| Commander: | Araneae |
| Infra-commande : | aranéomorphes |
| Famille: | Araneidae |
| Genre: | Trichonephila |
| Espèce: |
T. clavipe
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| Nom binomial | |
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Trichonephila clavipe |
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| Synonymes | |
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Trichonephila clavipes (anciennement connue sous le nom de Nephila clavipes ), communément appelée tisserande en soie dorée , araignée en soie dorée ou araignée banane , est uneespèce d' araignée à tissage d'orbes qui habite les forêts et les zones boisées allant du sud des États-Unis à l' Argentine . En fait, c'est la seule espèce du genre Trichonephila indigène de l'Amérique du Nord et du Sud continentale . Connu pour la couleur dorée de leur soie, la grande taille de leurs femelles et leur coloration rouge-brun et jaune distinctive, T. clavipes construit de grandes toiles circulaires asymétriques attachées aux arbres et aux arbustes bas dans les bois pour attraper les petits et moyens taille des proies volantes, principalement des insectes. Ce sont d'excellents constructeurs de toiles, produisant et utilisant sept types de soie différents , et ils soumettent leurs proies en leur injectant du venin, par opposition aux espèces apparentées qui immobilisent leurs proies en les enveloppant d'abord dans de la soie. Ils ne sont pas connus pour être agressifs envers les humains, ne mordant que pour se défendre s'ils sont touchés, et leur venin relativement inoffensif a une faible toxicité , ce qui pose peu de problèmes de santé pour les adultes humains en bonne santé. En raison de leur prévalence dans les forêts, T. clavipes peut être rencontré par les randonneurs.
Comme de nombreuses espèces de tisserands, T. clavipes présente un dimorphisme sexuel , les femelles possédant à la fois une plus grande taille et une coloration plus complexe et visible. Les mâles de l'espèce ne souffrent pas de cannibalisme sexuel ou de mutilation génitale au même rythme que les mâles d'autres espèces apparentées de la sous-famille des Nephilinae , faisant de T. clavipes un sujet d'étude sur les comportements d'accouplement des araignées. L'espèce présente à la fois des accouplements monogynes et polygynes, avec une préférence pour la polygynie dans la plupart des environnements d'accouplement.
T. clavipes est une espèce bien étudiée avec une grande valeur reconnue pour l'homme en raison de son utilité dans la recherche sur la soie d'araignée . L'analyse du génome de l'espèce, la première des araignées à tissage d'orbes à être complètement annotée, a révélé 28 gènes uniques pour les protéines constituant la soie d'araignée, appelées spidroins . De plus, la soie de T. clavipes a le potentiel de faciliter les chirurgies impliquant le système nerveux, une capacité qui a été démontrée dans des études expérimentales antérieures.
La description
Comme la plupart des tisserands d'orbes, l'espèce présente un dimorphisme sexuel marqué à la fois en termes de taille et de couleur. Les femelles de T. clavipes sont parmi les plus grandes araignées non-tarentules en Amérique du Nord, mesurant de 24 mm à 40 mm de longueur lorsqu'elles sont pleinement développées. Il est possible qu'ils soient même la plus grande espèce de tisserand orb indigène aux États-Unis. Les femelles ont également une coloration très distincte, ce qui rend l'espèce relativement facile à reconnaître. Ils ont un céphalothorax blanc argenté et un abdomen brun orangé plus long avec deux rangées de petites taches blanc-jaune. L'abdomen change de couleur à mesure que l'araignée grandit. Leurs pattes sont constituées de bandes jaune foncé et brunes, et les première, deuxième et quatrième paires de pattes contiennent également des touffes de poils noirs en forme de brosse près des articulations.
Les mâles, quant à eux, sont beaucoup plus petits, environ un tiers à un quart de la taille des femelles, mesurant environ 6 mm de long, et ont également une construction plus élancée. Leur masse est à peu près comprise entre 1/30e et 1/70e de celle d'une grosse femelle. La coloration masculine, quant à elle, est beaucoup moins complexe, composée d'un corps et de pattes brun foncé. Les pattes des mâles contiennent une bande noire près de l'extrémité du segment tibial, dans la même zone que celle où se trouveraient les touffes de poils noirs sur une femelle.
T. clavipes ressemble à son congénère Trichonephila plumipes en ce que les femelles possèdent toutes deux une collection de poils raides sur leurs pattes. Cependant, les poils de T. plumipes sont plus rapprochés que ceux de T. clavipes .
Étymologie du nom scientifique
L'épithète spécifique clavipes est dérivée du latin : clava , qui peut signifier « massue » ou « bâton noué » ; et pes , signifiant "de ou se rapportant à un pied". Dans l'ensemble, le nom signifie "pied bot". Linnaeus , qui a nommé l'espèce en 1767, faisait probablement référence aux touffes de poils visibles sur les pattes des femelles, leur donnant une apparence matraquée ou nouée.
Structure de la population, spéciation et phylogénie
Phylogénie
Selon certains scientifiques, Trichonephila clavipes appartient à la famille des araignées Nephilidae, ou araignées dorées à tisser des orbes. Cependant, d'autres chercheurs ont supprimé la famille des Nephilidae, attribuant à la place toutes les araignées dorées à tissage d'orbes à la sous-famille des Nephilinae , au sein de la famille des Araneidae . Après les dernières études phylogénétiques, la sous-famille des Nephilinae contient désormais les genres Nephila , auxquels appartenait à l'origine T. clavipes , et Trichonephila , son affectation actuelle. De tous les genres Nephilinae, Trichonephila est le genre le plus riche en espèces.
Distribution et transport
T. clavipes se rencontre le plus souvent aux Antilles et en Amérique centrale, du Mexique au nord jusqu'au Panama au sud. Moins abondamment, il est présent aussi loin au sud que l' Argentine et dans le nord, il est présent dans certaines parties des États du sud de la zone continentale des États-Unis. De façon saisonnière, il peut varier plus largement; en été, on le trouve aussi loin au nord que dans le bas- est du Canada . Au-delà de 40° de latitude N, ces araignées survivent rarement à l'hiver.
T. clavipes peut également être trouvé à l'intérieur ou à proximité des colonies de Metepeira incrassata , une araignée tisserande coloniale mexicaine qui forme généralement de grands groupes, allant de quelques centaines à des milliers d'araignées individuelles.
Parce que les humains transportent par inadvertance des araignées en tant que passagers dans des conteneurs de fret, du matériel de pépinière , etc., T. clavipes est généralement présent de manière très inégale sur de vastes zones; souvent, des parcelles de densités locales élevées se trouvent loin de toute autre population. Le transport accidentel de l'espèce par l'homme augmente considérablement de fin août à début septembre, lorsque la reproduction des araignées est à son apogée.
Accouplement
Comportement de recherche de partenaire
Chez T. clavipes , les mâles se déplacent de toile en toile, essayant de s'accoupler avec les femelles propriétaires de la toile. Les mâles risquent la mort à chaque déplacement vers une nouvelle toile, en grande partie à cause de la prédation, et ce risque de mortalité augmente au fur et à mesure que la saison de reproduction progresse, de sorte que le risque est plus faible au début de la saison et plus élevé à ses derniers stades. En conséquence, les mâles sont plus exigeants en début de saison qu'en fin de saison.
Interactions femmes/hommes
Nombre de compagnons
Les mâles de T. clavipes peuvent s'accoupler une seule fois, de manière monogyne, mais sont également capables d'accouplement polygyne. Chez de nombreuses espèces d'araignées qui fabriquent des toiles, y compris celles du genre Nephila , les araignées mâles ne peuvent s'accoupler qu'une seule fois en raison de comportements tels que le cannibalisme sexuel et les mutilations génitales pendant la copulation. Ces araignées présentent ainsi des systèmes d'accouplement monogynes. Exceptionnellement, cependant, les mâles de T. clavipes sont rarement confrontés au cannibalisme sexuel ou à la mutilation génitale, et sont donc capables de se multiplier. Cependant, la monogynie peut encore survenir chez de nombreux hommes, en raison de facteurs tels que la capacité de rencontrer des toiles femelles et la capacité de rivaliser avec succès avec d'autres hommes. Un autre facteur moins visible contribuant à la monogynie est que, comme de nombreuses espèces d'araignées, les mâles de T. clavipes produisent une quantité limitée de spermatozoïdes au cours de leur vie. Ainsi, parfois, un mâle n'aura assez de sperme que pour un seul accouplement, forçant le mâle à investir dans une relation monogyne plutôt que de chercher d'autres partenaires.
Il y a plusieurs facteurs qui jouent dans le nombre total d'accouplements d'un mâle, mais la capacité des mâles de T. clavipes à se multiplier permet aux mâles de toutes tailles d'avoir un succès d'accouplement équivalent. On pense qu'en conséquence, il y a une sélection relâchée sur la taille des mâles chez T. clavipes et d'autres espèces similaires.
Limitation du sperme masculin
Les mâles de T. clavipes disposent d'une quantité limitée de sperme tout au long de leur vie et ne peuvent donc inséminer que quelques femelles au maximum avant de mourir. Le succès des accouplements multiples dépend de la première femelle avec laquelle ils choisissent de s'accoupler : lorsque les mâles s'accouplent avec des femelles vierges nouvellement muées, ils épuisent complètement leur réserve de sperme, tandis que lorsqu'ils s'accouplent avec des femelles plus âgées et non vierges, ils sont capables de conserver une partie de leur sperme pour les futurs accouplements. De plus, les mâles peuvent toujours adopter un comportement d'accouplement même s'ils n'ont pas de sperme à donner à la femelle, bien que le comportement d'accouplement soit nettement moins vigoureux. Cette incapacité d'un mâle à inséminer d'autres femelles peut expliquer pourquoi les mâles T. clavipes qui se sont accouplés avec des femelles vierges restent souvent sur la toile de la femelle et la gardent, plutôt que de quitter la toile pour rechercher de futurs partenaires.
Succès de l'accouplement avec des femelles vierges par rapport à des femelles non vierges
L'accouplement avec des femelles vierges peut être considéré comme une situation à haut risque et à haute récompense pour les mâles de l'espèce. Dans les situations où les mâles T. clavipes sont limités à la monogynie dans leur environnement, l'accouplement avec des femelles vierges offre le meilleur rendement reproductif. Par conséquent, un mâle utilisant toutes ses réserves de sperme s'accoupler avec une vierge est logique; cela permet au mâle de maximiser son potentiel de réussite reproductrice avec cette seule femelle. Cependant, les femelles de T. clavipes varient en qualité de partenaire, et les femelles vierges sont les plus actives pendant une période où le risque de mortalité d'une femelle avant de pondre ses œufs fécondés est le plus élevé. Ainsi, s'accoupler une fois avec une femelle vierge et ne plus jamais s'accoupler, bien qu'offrant des gains potentiels plus élevés, présente également des risques plus importants et une grande variabilité du succès reproducteur. En fait, l'accouplement se multipliant avec deux ou plusieurs femelles non vierges est généralement aussi réussi pour les mâles que l'accouplement monogyne avec une femelle vierge, et étant donné que les risques associés à l'accouplement de femelles non vierges sont plus faibles, il est probable que T. clavipes les mâles préfèrent la polygamie à la monogynie.
Mate de garde
La protection des partenaires par les mâles de T. clavipes dépend de la taille. Étant donné que les mâles plus petits réussissent moins bien à rivaliser physiquement avec les autres mâles, ils doivent investir beaucoup plus de temps pour réussir à s'accoupler avec une femelle sur sa toile. En conséquence, il est plus avantageux pour le mâle de rechercher une nouvelle toile que de passer encore plus de temps sur la toile actuelle à garder la femelle avec laquelle il vient de s'accoupler. À l'inverse, les mâles plus grands ont plus de chances de gagner l'accès à une femelle sur un nouveau site Web et peuvent donc se permettre de passer du temps à surveiller leur partenaire avant de chercher un nouveau partenaire. Le compromis est qu'une surveillance accrue des partenaires entraîne généralement un nombre de partenaires inférieur, de sorte que les mâles perçoivent un avantage dans un nombre de partenaires plus élevé, les taux de protection diminueront généralement.
La taille n'est qu'un facteur qui influence le comportement de garde des hommes. D'autres facteurs tels que le choix d'une femelle vierge et l'épuisement du sperme peuvent également rendre le comportement de garde plus probable, car le mâle ne peut pas s'engager dans d'autres accouplements et n'éprouve plus de compromis entre la garde et la recherche de partenaire.
Webs
Type de site Web
Les femelles de T. clavipes construisent de grandes toiles circulaires verticales asymétriques (en forme d'orbe). La toile principale d'une femelle mature peut mesurer de 1 à 2 mètres de diamètre, sans compter les principaux filaments qui ancrent la toile entre les arbres ; ces filaments d'ancrage peuvent avoir une longueur de 2 à 3 mètres. Un pigment jaune dans la soie lui confère une riche lueur dorée dans un éclairage approprié. Comme avec beaucoup d'autres orb-webs, il est courant de voir une traînée de déchets organiques au-dessus du centre qui, comme la recherche l'a montré, attire les proies grâce à son odeur pourrie. Compte tenu de sa taille, la toile est facilement endommagée par de gros insectes volants, des oiseaux ou des débris ; et doit être réparé en permanence.
Physiologie
Glandes et toxines
Glandes à soie
Il existe sept types différents de glandes à soie parmi les espèces d'araignées à tissage d'orbes, chacune produisant son propre type de soie, et les femelles de T. clavipes possèdent ces sept glandes à soie. Les glandes sont : (i) ampoule majeure, (ii) ampoule mineure, (iii) piriforme, (iv) aciniforme, (v) tubuliforme, (vi) flagelliforme et (vii) agrégat. La soie d'ampoule principale montre une résistance à la traction élevée et est donc utilisée dans des structures qui nécessitent une stabilité, telles que des draglines, des ponts et les rayons des bandes. La soie ampoule mineure est utilisée comme échafaudage pendant le processus de construction de la toile, tandis que la soie piriforme est utilisée comme le ciment, liant les fibres les unes aux autres et à d'autres structures. La soie aciniforme est également résistante, comme la soie ampoule principale, mais elle est également flexible, ce qui lui permet d'être utilisée pour envelopper les proies et isoler les caisses d'œufs. La soie tubuliforme forme la coquille externe dure des caisses d'œufs, et les soies flagelliformes et agrégées sont utilisées dans la capture de proies pour leur extensibilité et leur adhérence. Ces soies diffèrent par les protéines spécifiques de la fibroïne d'araignée, ou "spidroïne", qui les composent.
Un fil unique de la soie d'ancrage a une résistance à la traction de 4 x 10 9 N / m 2 , ce qui est supérieur à celui de l' acier par un facteur de huit (résistance à la rupture de l' acier 500x10 6 N / m 2 ). Des recherches menées à l'Iowa State University ont montré que la soie de T. clavipes , en particulier dans les draglines, a une conductivité thermique exceptionnellement élevée, dépassant celle de la plupart des métaux.
Morsures aux humains et aux animaux
L'araignée n'est pas agressive et ne mord que si elle est manipulée brutalement ; le venin est relativement inoffensif et provoque rarement plus qu'une légère rougeur et une douleur localisée temporaire.
Importance pour l'homme
Utilité dans la recherche sur les araignées
T. clavipes a été incroyablement utile dans l'étude des spidroins ; ses spidroins ont été les premiers à être caractérisés et son génome a été le premier des araignées à tisser des orbes à être annoté, fournissant des informations sur 28 spidroins uniques. De plus, T. clavipes avait été choisi, en raison de sa toile très asymétrique et de la forme allongée de son corps, pour une expérience dans l' ISS afin de tester l'effet de l'apesanteur sur le comportement lié à la toile.
Utilité en médecine
La soie de T. clavipes a récemment été étudiée pour évaluer son utilité dans l'amélioration chirurgicale de la régénération neuronale des mammifères . Des expériences in vitro ont montré qu'un filament de la soie peut conduire un neurone sectionné à travers le corps jusqu'au site d'où il a été sectionné. La soie ne suscite aucune réaction du système immunitaire et échappe ainsi au rejet par l'organisme hôte.
Les références
Lectures complémentaires
- Borror, DJ (1960). Dictionnaire des racines de mots et combinaisons de formes . Mayfield Publishing Company, 134 pages.
- Cameron, HD (2005). "An Etymological Dictionary of North American spider genus names", chapitre 73, page 73 dans Ubick D., Paquin P., Cushing PE et Roth V. (eds.) Spiders of North America: an identification manual . Société américaine d'arachnologie, Keene (New Hampshire).
Liens externes
- Paire d'accouplement
- Photos de T. clavipes (gratuit pour un usage non commercial)
- La gravité favorise les petits mâles : Examen d'un article scientifique expliquant pourquoi les mâles sont beaucoup plus petits que les femelles