Ernährungsbedürfnisse von Riesenspinnen

Fazit : Ja, das wäre möglich. Wenn die Spinnen 40 kg wiegen, würde ein Hirsch ungefähr 47 Spinnen für einen Tag füttern. Ein großes Waldgebiet könnte viele Spinnen ernähren.

Mathematischer Hinweis: Gehen Sie davon aus, dass das Wort "Kalorie" tatsächlich Kilokalorien oder Cal bedeutet. Ich gehe von Lebensmittelkalorien und nicht von Chemiekalorien.

Ein Weißwedelhirsch wiegt durchschnittlich etwa 100 kg . Von diesen 100 kg gehen wir davon aus, dass etwa 80 kg von der Spinne gefressen werden. Die "Schale" des Hirsches wird von der Spinne nicht gefressen, und es ist sehr wahrscheinlich, dass die Spinne den Hirsch nicht trocken saugen kann. 30 Gramm (1 Unze) Hirschfleisch haben etwa 45 Kalorien darin. Ein Hirsch hat also ungefähr:$80,000/30 * 45 = 120,000 Cal$

Wie viel Nahrung eine Spinne pro Tag braucht, hängt stark von der Lebensweise der Spinne und der Art ab, für diesen Beitrag werde ich eine Vogelspinne als Beispiel verwenden. Ein Vogelspinnenbesitzer sagte, dass seine 200-g-Vogelspinne ungefähr 5-50 kcal pro Tag aß. Für den Rest dieser Berechnungen werde ich 25 Kalorien pro Tag verbrauchen, da dies ein mittlerer Bereich ist.

Nehmen wir an, die Riesenspinnen wiegen 40 kg. Das ist etwa 200-mal so groß wie eine normale Vogelspinne. So$200*25=5,000$Kalorienverbrauch pro Tag.

Das bedeutet, dass ein Hirsch ungefähr 24 Spinnen für einen Tag füttern kann. Jetzt können Spinnen eine Mahlzeit lange aushalten, sodass die Spinnen nicht unbedingt jeden Tag ein Reh fressen würden. Eine so große Spinne benötigt möglicherweise auch mehr Energie für ein besseres Kreislaufsystem oder andere Körperfunktionen. Aber auch so könnten diese Spinnen in einem normalen Wald leicht von der Nahrung überleben. Ein Wald in Pennsylvania (mit menschlichen Jägern) hat ungefähr 30 Hirsche pro Quadratmeile . Eine Gruppe von zwölf Spinnen müsste nur ein Gebiet von ein paar Quadratmeilen haben.

Danke an Shempi und Shisha für die Feststellung von Rechen- und Informationsfehlern in diesem Beitrag.

Jetzt zum Spaß. MiraAstar fragte, wie sich Zwerge darauf einlassen würden. Laut einem Herr der Ringe -Wiki beträgt die durchschnittliche Zwergengröße 4 Fuß 9 Zoll (1,4 Meter). Das Gewicht der Zwerge wurde nicht aufgezeichnet, aber ich schätzte, dass ein Zwerg einen BMI von ungefähr 26 haben würde, aufgrund seiner Neigung zu Übergewicht. Dies würde den durchschnittlichen Zwerg auf 59 kg bringen. Ich werde auch hochrechnen, dass das Zwergfleisch ungefähr so ​​energiereich wäre wie Schweinefleisch, das 229 Kalorien pro 100 g hat. Stellen Sie sich vor, dass ein Zwerg nur zu 70 % essbar ist und Sie 41,3 kg essbares Fleisch haben.$41,300 g *229 Cal/100 g = 94,577 Cal$. Mit anderen Worten, ein durchschnittlicher Zwerg hat ungefähr 94.577 Kalorien in sich.$94,577/5000 = 18$, ein Zwerg könnte also etwa 18 unserer 40 kg schweren Riesenspinnen ernähren.

Ursprünglicher Beitrag . Der Teil ging davon aus, dass Spinnen nur das Blut ihrer Opfer tranken (was falsch ist). Hier gelassen, weil ich Zeit damit verbracht habe, es zu schreiben, also möchte ich es nicht löschen.

Lass uns etwas rechnen:

Ein Liter Blut (bei einem Menschen) enthält ungefähr 450 Kalorien . Ein durchschnittlicher männlicher Weißwedelhirsch wiegt etwa 100 kg . Ein Reh dieser Größe hat etwa sechs Liter Blut. So$6*450 = 2700$Kalorien. Das sind sehr grobe Zahlen, aber für diese Frage wird es reichen.

Es ist nicht einfach zu sagen, wie viel eine Spinne frisst, es hängt weitgehend von der Art und/oder dem Verhalten der Spinne ab. Diese Frage geht davon aus, dass sich die Spinnen wie eine Vogelspinne verhalten. Ich gehe auch davon aus, dass die Spinnen etwa 20 kg wiegen. Das ist etwa das 100-fache des Gewichts einer durchschnittlichen Spinne. Laut einem Spinnenbesitzer frisst eine 200-g-Vogelspinne etwa 25 Kalorien pro Tag. So$25*100=2500$, was bedeutet, dass diese riesigen Spinnen ungefähr ein Reh pro Tag fressen würden.

In Pennsylvania gibt es durchschnittlich 30 Hirsche pro Quadratmeile . Das führt dazu, dass die Zahl der Hirsche bei zwölf Spinnen ziemlich gering ausfällt. Aber mit anderen Tieren (ein Bär könnte wahrscheinlich ein paar Spinnen füttern) und einem Jagdgebiet von mehreren Quadratkilometern, dann wäre genug Futter da.

Manchmal fressen Spinnen an einem Tag mehr, manchmal weniger. Die meisten Zahlen in diesem Beitrag sind Durchschnittswerte.

Was die Ernährungsbedürfnisse betrifft, gibt es absolut kein Problem mit Riesenspinnen. Sie hätten im Wesentlichen die gleichen Ernährungsbedürfnisse wie jedes andere große Raubtier, und so könnte jede Umgebung, die beispielsweise Wölfe oder Bären oder Tiger unterstützen kann, möglicherweise auch Riesenspinnen ähnlicher Größe unterstützen.

(Tatsächlich könnten Spinnen, da sie Ektothermen sind , möglicherweise mit einer spärlicheren und/oder weniger regelmäßigen Nahrungsversorgung überleben als Raubtiere von Säugetieren. In dieser Hinsicht könnten Raubtiere von Reptilien wie große Schlangen oder Krokodile einen besseren Vergleich bieten.)

Was Spinnen daran hindert, im wirklichen Leben so groß wie ein Bär zu werden, ist nicht die Nahrungsversorgung, sondern Schwierigkeiten, den Körperbauplan der Arthropoden zu vergrößern. Die Hauptprobleme scheinen das Exoskelett (und die daraus resultierende Notwendigkeit der Mauser) sowie die Sauerstoffaufnahme zu sein:

• Je größer das Tier, desto dicker muss sein Skelett sein, sogar im Verhältnis, um sein Gewicht zu tragen. Ein dickeres Skelett ist schwerer und erfordert daher stärkere (und damit dickere und schwerere) Muskeln, um es zu bewegen, die wiederum mehr Skelettunterstützung benötigen, und so weiter. Irgendwann kann das Skelett einfach keine Muskeln mehr unterstützen, die stark genug wären, um es anzuheben.

  Dies ist eine einfache Folge des Quadratwürfelgesetzes und gilt gleichermaßen für Tiere mit inneren Skeletten wie für solche mit äußeren, aber es scheint, dass bei großen Größen ein inneres Skelett den Körper effizienter stützt und kann unterstützen daher größere Körpergrößen.

• Ein weiteres großes Problem bei Arthropoden-Exoskeletten ist, dass sie nicht mit dem Körper wachsen können, sondern durch Häutung abgeworfen und ersetzt werden müssen . Eine Mauserspinne ist schwach und verletzlich, und je größer die Spinne (und damit je dicker das Exoskelett), desto länger dauert diese "Callow"-Phase.

  Bei großen Vogelspinnen wie dem Goliath-Vogelfresser kann es Stunden dauern, bis das neue Exoskelett getrocknet und ausgehärtet ist. für eine hypothetische bärengroße Spinne würde es wahrscheinlich Tage dauern. Während dieser Zeit kann sich die Spinne nicht bewegen und ist im Wesentlichen hilflos. Die einzige Möglichkeit, wie eine Riesenspinne die Häutung überleben könnte, wäre, einen Bau zu graben und sich darin zu verstecken, in der Hoffnung, dass kein opportunistisches Raubtier sie entdeckt, bevor sie sich wieder verteidigen kann.

  (Wenn die Riesenspinnen sozial wären, könnten sie sich möglicherweise während der Mauser gegenseitig bewachen und verteidigen, aber dies setzt eine sehr fortgeschrittene soziale Struktur voraus und ist mit Kosten verbunden: Die Spinnen, die ihre mausenden Rudelkameraden bewachen, können nicht draußen sein und jagen Wenn Sie jedoch nur geringfügig realistische Riesenspinnen in Ihrer Fantasy-Umgebung haben möchten, scheint dies der richtige Weg zu sein.)

• Bei vielen terrestrischen Arthropoden, wie den Insekten, scheint der eigentliche größenbegrenzende Faktor ihr (relativ) passives Atmungssystem zu sein , das darauf angewiesen ist, dass Luft über ein Netzwerk von offenen Röhren, die Luftröhre genannt werden, direkt in das Gewebe diffundiert. Dies funktioniert gut bei kleinen Größen, skaliert aber schlecht, wenn der Körper größer wird. Einige Beweise für diese Hypothese liefern Fossilien sehr großer Insekten aus dem Paläozoikum, als der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre höher war als heute.

  Viele Spinnen haben jedoch ein aktives Sauerstofftransportsystem mit Buchlungen , sodass sie für dieses spezielle Problem möglicherweise nicht so anfällig sind. Trotzdem brauchen Ihre Riesenspinnen effiziente Lungen, um Sauerstoff aufzunehmen, und ein effizientes Herz, um ihn in ihrem Gewebe zu verteilen. (Der letzte Teil ist nicht trivial; das vollständig geteilte doppelte Kreislaufsystem bei Vögeln und Säugetieren ist das Ergebnis einer beträchtlichen Evolution.)

Die erste Frage ist: Wie groß könnten sie werden?

Dazu müssen wir wissen, wie sie wachsen. Vereinfacht: Insekten und Spinnen haben Wachstumshormone, genau wie Säugetiere. Aber ihr Exoskelett kann nicht mitwachsen. Sie müssen es von Zeit zu Zeit wechseln, da sie zu groß für ihr Skelett werden. Während des Wachstums steigen die Wachstumshormone also nicht an und irgendwann wird die Hormonproblutrate so niedrig sein, dass sie nicht mehr wachsen. Dies ist die Zeit, in der sie ihre Haut wechseln. Nachdem sie ihre alte Haut abgenommen haben, steigt die Wachstumshormonproduktion und sie beginnen wieder zu wachsen, ein Kreislauf, der ihr ganzes Leben lang anhält, aber mit der Zeit immer mehr abnimmt.

www.iflscience.com/plants-and-animals/why-monstrously-large-insects-and-spiders-dont-exist

Das sagt uns also, dass sie immer langsamer wachsen werden, wenn sie größer werden. Eine riesige Spinne (sagen wir Hundegröße) muss sehr alt sein, mehrere 1000 normale Spinnenleben, würde ich vermuten.

Aber es gibt noch ein (echtes(!)) Problem: Das Kreislaufsystem von Spinnen funktioniert anders als das, was wir von Säugetieren kennen! Bild einer Spinne

Sie haben kein Herz wie wir, sondern eine Art Schlauch, der das Blut von einem Ende des Körpers zum anderen pumpt. Ihre Organe "hängen" einfach in der Blutsuppe.

Ein solches Kreislaufsystem ist aufgrund von Druckproblemen nicht in der Lage, einen großen Körper mit Blut zu versorgen. Es gibt Fossilien von größeren Insekten und Spinnen, aber Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Luftdruck deutlich anders war als heute.

Wenn Sie also große Spinnen in einer realistischen Umgebung herstellen möchten, müssen Sie entweder den Luftdruck oder die Schwerkraft ändern (was auch zu einem niedrigeren Luftdruck führt).

Zweite Frage, was dürfen sie essen und wie viel? Große Spinnen wie Vogelspinnen fressen kleine Säugetiere und Vögel, wenn sie sie bekommen können. Außerdem praktizieren viele Spinnen Kannibalismus. Wenn sie also keine leichte Beute finden, fressen sie stattdessen ihre Brüder, Schwestern und Eltern. Eine große Population wird also wahrscheinlich nicht vollständig verhungern, wenn die Beute niedrig ist, sie werden sich einfach gegenseitig auffressen. Wenn es reichlich Beute gibt, kann ein einzelnes Weibchen Hunderte und Tausende von Eiern legen und die Population mit Leichtigkeit auf die alte Größe zurückdrängen.

Im Wesentlichen fressen sie jedes Lebewesen, das sie bekommen können.

Aber sie müssen sich immer noch der gefährlichen Kämpfe bewusst sein. Wenn sie kein Risiko eingehen müssen, vermeiden sie es. Wie oft sie essen müssen, hängt von ihrem Verhalten ab. Jagende Spinnen müssen viel häufiger fressen als netzbildende Arten. Aber beide können lange Perioden ohne oder mit wenig Nahrung überstehen. Das größere Problem ist die Wasserversorgung. Da sie ihre Flüssigkeit nicht aus der Beute bekommen, müssen sie trinken. Die echten Spinnen in unserer Welt tun dies aus Wassertropfen und Pfützen.

Riesige Spinnen können keine Wassertropfen trinken, also müssen sie Seen oder so etwas finden. Daher gehe ich davon aus, dass sie nicht in trockenen Höhlen leben können.

Spinnen brauchen nicht so viel zu essen. In Bezug auf den Nahrungsbedarf wären Riesenspinnen von den meisten Umgebungen ziemlich erträglich.

Nach Kleibers Gesetz :

Bei der überwiegenden Mehrheit der Tiere beträgt die Stoffwechselrate eines Tieres die ¾-Potenz der Masse des Tieres. Symbolisch: Wenn q0 der Stoffwechsel des Tieres und M die Masse des Tieres ist, dann besagt das Kleibersche Gesetz, dass q0 ~ M^¾. So hat eine Katze mit einer 100-mal größeren Masse als eine Maus einen etwa 32-mal größeren Stoffwechsel als eine Maus.

Der Grund dafür ist, dass je kleiner ein Tier ist, desto größer ist der Anteil seiner Körpermasse, der eher aus Struktur als aus Reserve besteht. Die strukturelle Masse ist mit Wartungskosten verbunden, die Reservemasse jedoch nicht. ergo kleine Tiere atmen schneller und brauchen mehr Kalorien pro Masse als größere.

Unter der Annahme, dass das Kleibersche Gesetz für diese Riesenspinnen gilt, können wir ihren Stoffwechselbedarf berechnen, indem wir sie mit einer "echten" Spinne mit vergleichbarem Aktivitätsniveau plus dem Kalorienbedarf der Seidenproduktion vergleichen.

Ein Goliath Bid-Eater , die massemäßig größte Tarantelart, wiegt im Durchschnitt etwa 70-80 g (obwohl er bis zu 170 g erreichen kann). Laut Spinnen-Pflege-Websites ^[2] reicht eine Ernährung von 6-8 Grillen pro Woche für "die größeren Vogelspinnenarten". Das sind nur etwa 10 Kalorien pro Woche!

Nach dieser Rechnung:

70 g Spinne => 10 cal/Woche
∴ 70 kg Spinne => 10 * (1000^¾) cal/Woche ~ 1780 cal/Woche.

Nehmen wir diese Zahl als „Kalorienbedarf im Ruhezustand“, da eine in Gefangenschaft gehaltene Vogelspinne im Vergleich zu einer „wilden Spinne“, die aktiv nach Beute jagen müsste, eine begrenzte Aktivität hätte.

Für Spinnen ist auch die Seidenherstellung eine bedeutende Quelle für Stoffwechselkosten. ^[1] . Je mehr Gewebe/Seide also eine Riesenspinne produziert, desto mehr Kalorien benötigt sie. Spinnenseide ist leicht – genug Spinnenseide, um einmal um die Welt zu gehen, würde nur 500 g wiegen, aber nehmen wir an, diese Riesenspinnen spinnen proportional dickere Seide, sodass die gleiche Seidenlänge 100 Mal mehr wiegt.

Kalorienwert von Seide ~ 4500 Cal/g

Eine 70 kg schwere Spinne, die nur 1 g Seide pro Tag produziert, würde also eine zusätzliche Kalorienzufuhr von 4500 cal pro Tag für die Seidenproduktion benötigen.

Da echte Spinnen genug fressen, um sie tagelang zu überbrücken:

Angenommen , 70 kg Spinnen , die 1 g Seide pro Tag
produzieren, und 100 kg Hirsche , die zu 80 % verzehrbar sind, bei 1,5 cal/g mit insgesamt 120.000 cal
=> Ein (1) Hirsch würde vier (4) Spinnen sieben (7) Tage lang ernähren

ETA: Aber selbst mit einem 10-mal dickeren (10 Mikron => 100 Mikron) und 100-mal schwereren Faden als normale Spinnenseide wäre 1 g Spinnenseide mehr als 166 m (1,31 g/cc /(0,005 cm * 0,005 cm *pi)), daher ist es sehr unwahrscheinlich, dass selbst eine Riesenspinne 1 g Seide pro Tag produziert. [Danke an @Sempie, der mich darauf aufmerksam gemacht hat].

Realistischer gesehen hätte die Seidenproduktion nur unbedeutende Kalorienkosten, es sei denn, die Seidenproduktion ist bedeutend genug (in Bezug auf Breite / Dichte / Länge), um viel zu wiegen.

Außerdem recyceln Spinnen oft ihre Netzseide. Wenn diese Riesenspinnen ihr Territorium nicht erweitern, könnten sie alte Seide fressen, um ihre Netze zu „retuschieren“, was den externen (nicht-seidenen) Kalorienbedarf noch mehr eliminieren könnte.

Somit:

Angenommen , 70 kg Spinnen mit vernachlässigbarer Seidenproduktion
und 100 kg Hirsche , die zu 80 % verzehrbar sind, bei 1,5 cal/g mit insgesamt 120.000 cal
=> Ein (1) Hirsch würde dreiunddreißig (33) Spinnen für vierzehn (14) Tage ernähren

_{Das oben verlinkte Papier gibt auch eine Gleichung für die Aktivitätskosten des Webaufbaus an. Gesamtkosten der Webkonstruktion ~ (4,5 * Gewicht des Webs in mg) + [Gewicht der Spinne in Gramm * (2,79 * Gewicht des Webs in mg)] Kalorien
Ich gehe davon aus, dass diese Aktivitätskosten durch Kleibers Gesetz berücksichtigt werden, aber Wenn dies nicht der Fall ist, wären die Ernährungsanforderungen:
=> (4,5 * 1.000) + [70.000 * (2,79 * 1.000)] = 4500 + [70.000 * 2790]
= satte und nicht nachhaltige 195.304.500 Kalorien! (Ein erwachsener afrikanischer Elefant braucht zum Vergleich etwa 70.000 Cal pro Tag)}

Das Problem ist nicht so sehr die Ernährung, sondern das Gesetz der zwei Drittel Potenz. Wenn Sie eine Kreatur vergrößern, nimmt die Masse als Würfel der Größe zu, während die Fläche als Quadrat zunimmt. Das heißt, die Belastung des Beinquerschnitts steigt linear mit der Größe, weshalb große Lebewesen größere Beine (proportional zu ihrer Körpergröße) haben als kleine Lebewesen. Ebenso haben Spinnen kein Kreislaufsystem, um Sauerstoff tief in den Körper zu befördern. Sie hängen von der Diffusion ab, die über Entfernungen von Bruchteilen eines Zolls funktioniert, aber nicht über viele Zoll.

Ein großartiger Aufsatz ist „On Being The Right Size“, JBS Haldane

Die Vogelspinne Aphonopelma anax wiegt durchschnittlich 6,91 g bei Männchen und 15,72 g bei Weibchen [1] . Laut Pflege-Websites für Vogelspinnen sollte eine weibliche Aphonopelma anax 2 große Grillen pro Woche gefüttert werden (aber sie können Monate ohne Nahrung auskommen). Eine ausgewachsene Heimchen wiegt 0,34–0,61 g und besteht zu 60 % aus Eiweiß, zu 35 % aus Fett und zu 5 % aus Kohlenhydraten. Das macht 1 Grille 1,96-3,5 Kalorien, also verbraucht eine 15,72-g-Vogelspinne idealerweise 3,93-7 Kalorien pro Woche. Eine 1-kg-Vogelspinne würde 88-158 Kalorien pro Woche benötigen, 498-886 für eine 10-kg-Spinne und 1955-3483 für eine menschengroße 62-kg-Spinne. Eine 475 kg schwere Spinne würde über 9000 brauchen! Ein 1,6 kg schweres Kaninchen hat etwa 6000 Kalorien, daher sollte die Ernährung Ihre geringste Sorge sein, da Ihre Riesenspinne Schwierigkeiten haben würde, genug Sauerstoff zu bekommen, und sie Gelenkprobleme bekommen würde.