Winter ecology of spiders (Araneida)
Authors: Schaefer M. 
Published: July 2010

The life cycle of spiders in temperate latitudes (N. Germany) and the adaptations of the species to low winter temperatures were studied. 5 types of life cycle can be distinguished: I. Eurychronous species hibernating in different stages (23% of 277 spiders); II. Stenochronous species reproducing in spring and summer and hibernating as immatures (45 %); III. Stenochronous species reproducing in autumn and hibernating in the egg stage (7 %); IV. Diplochronous species overwintering mainly as adults and reproducing in spring (3 %); V. Winter‐active species (9 %).

The developmental cycles are controlled by temperature or photoperiod and can be partly defined by certain mechanisms of dormancy, e. g. retardation of postembryogenesis evocated by short days in spiders of type II (postembryonic diapause), arrest of embryogenesis by high temperatures in type III (egg diapause), and inhibition of the maturation of ovaries induced by short days in type IV (reproductive diapause).

Spiders or spider eggs could be supercooled, but were not freezing‐tolerant. They may be adapted to low winter temperatures by their spatial or seasonal distribution, metabolism, or resistance. 84 % of the spiders overwintered in leaf litter or in vegetation near the ground; 7 % remained without shelter in higher vegetation layers. Diapause was characterized by a reduction of oxygen consumption. The supercooling points of some hibernating stages were lowered in response to falling ambient temperatures.

Only few spiders were endangered by a high rate of winter mortality. Different strategies of hibernation are realized by safe and endangered species. The advantage of low winter mortality in the former populations can be compensated by high mortality during postembryonic development.

Zur Winterökologie von Spinnen (Araneida)

Es wird eine Übersicht über den Jahreszyklus der Spinnen in den gemäßigten Breiten (Umgebung von Kiel, Schleswig‐Holstein) und die Anpassungen der Arten an die niedrigen Wintertemperaturen gegeben.

Nach dem überwinternden Stadium lassen sich 5 Typen des Jahreszyklus unterscheiden: I. Eurychrone Arten, die in verschiedenen Stadien überwintern (23% von 277 Arten); II. Stenochrone Arten mit Fortpflanzungsperiode im Frühjahr und Sommer, die als Jungspinnen überwintern (45 %); III. Stenochrone Arten mit Fortpflanzungsperiode im Herbst, die als Ei überwintern (7%); IV. Diplochrone Arten, die meist als Adulte überwintern und sich im Frühjahr fortpflanzen (3 %); V. Winteraktive (9 %).

Diese Entwicklungszyklen werden in unterschiedlicher Weise durch Temperatur oder Photoperiode kontrolliert und können zum Teil mit bestimmten Dormanzmechanismen definiert werden. Besondere Bedeutung hatten eine durch Kurztag bedingte Verlangsamung der Postembryogenese bei Spinnen des Typs II (postembryonale Diapause), Stopp der Embryogenese bei hohen Temperaturen bei Typ III (Eidiapause) und eine durch Kurztag induzierte Hemmung der Ovarienreifung bei Typ IV (reproduktive Diapause).

Die Arten oder Entwicklungsstadien hatten eine unterschiedlich große Kälteresistenz (gemessen am Unterkühlungspunkt) und waren nicht gefrierresistent. Am tiefsten konnte das Eistadium unterkühlt werden (bis — 31° C). Die Spinnen sind an die Winterkälte unterschiedlich gut angepaßt. Dies betrifft die räumliche und zeitliche Verteilung, den Stoffwechsel und die Resistenz. 84 % der Arten überwinterten in Laubstreu und bodennaher Vegetation, 7 % frei in der höheren Vegetation. Diapause war mit reduziertem Sauerstoff‐verbrauch verknüpft. Der Unterkühlungspunkt einiger überwinternder Stadien nahm parallel zu sinkenden Umgebungstemperaturen ab.

Die Wintermortalität der meisten Arten war im Vergleich zur Generationsmortalität gering. Es lassen sich ‐ durch den Winter ‐ gefährdete und ungefährdete Arten und damit zwei Strategien der Überwinterung unterscheiden. Bei letzterer kann der Vorteil geringer Wintermortalität durch höhere Mortalität während der postembryonalen Entwicklung kompensiert werden.