Neoichnology of the burrowing spiders Gorgyrella inermis (Mygalomorphae: Idiopidae) and Hogna lenta (Araneomorphae: Lycosidae)

J. Michael Hils and Daniel I. Hembree

Plain Language Abstract

The form of modern traces is related to the body shape of the animal that made the trace, the behaviors expressed by the animal when making or using the trace, and the environment in which the trace was made. Studying fossil traces may provide information about environmental conditions and the types of organisms present in the past. The goals of this study were: 1) to document the shapes of burrows produced by two species of burrowing spiders, 2) to determine if environmental conditions affected the shapes of the burrows produced, and 3) to determine how similar the spider burrows were to those of other arthropods. South African trapdoor spiders (Gorgyrella inermis) and field wolf spiders (Hogna lenta) were provided with aquariums filled with sediment in which to construct burrows. Gorgyrella inermis individuals produced vertical shafts, subvertical shafts, vertical shafts with terminal chambers, subvertical shafts with terminal chambers, isolated chambers, and J-shaped burrows. Hogna lenta individuals produced vertical shafts, subvertical shafts, vertical shafts with terminal chambers, and Y-shaped burrows. A very important feature to all of these burrows was the presence of a silk lining. The burrows made by G. inermis and H. lenta were found to be highly similar to one another. When sediment conditions were altered, the burrows were statistically similar, but the variety of burrow shapes decreased. The spider burrows were compared to four other burrowing animals: a tarantula (Aphonopelma chalcodes), a scorpion (Hadrurus arizonensis), a whip scorpion (Mastigoproctus giganteus), and a millipede (Narceus americanus). The result of these comparisons suggests that the burrows made by the scorpions, the tarantulas, and larger whip scorpions were quite different than those of G. inermis and H. lenta. The smaller spider produced burrows that were more similar to small whip scorpion burrows and the millipede burrows.

Resumen en Español

Neoicnología de las arañas excavadoras de madrigueras Gorgyrella inermis (Mygalomorphae: Idiopidae) y Hogna lenta (Araneomorphae: Lycosidae)

Los arácnidos excavadores de madrigueras son importantes para los actuales ecosistemas del suelo, pero el conocimiento de estos animales en los antiguos ecosistemas del suelo es limitado. En este estudio, se investigaron dos especies de arañas excavadoras de madrigueras: Gorgyrella inermis ("South African trapdoor spider") y Hogna lenta ("field wolf spider"). Se estudiaron individuos de cada especie para investigar sus técnicas de excavación y su comportamiento y, además, para categorizar las morfologías de sus madrigueras. Los experimentos se llevaron a cabo con variaciones en la densidad y humedad del sedimento para evaluar los efectos de las condiciones ambientales sobre la morfología de las madrigueras. Las arañas produjeron siete arquitecturas diferentes de madrigueras: pozos verticales, pozos verticales con cámaras terminales, pozos subverticales, pozos subverticales con cámaras terminales, madrigueras con forma de J, madrigueras con forma de Y, y cámaras aisladas. Todas estas arquitecturas de madriguera tienen características comunes que las hacen identificables como madrigueras de araña. La densidad y la humedad del sedimento tuvieron poca influencia en la morfología de las madrigueras, pero la diversidad de arquitecturas fue mayor en sedimentos de densidad y humedad moderadas. Los resultados de este estudio muestran que las arañas producen estructuras biogénicas únicas que se pueden distinguir de las madrigueras de otros organismos del suelo. Los datos recogidos en este estudio pueden ser utilizados para interpretar mejor la paleoecología y la historia evolutiva de las arañas y los artrópodos del suelo.

Palabras clave: icnofósiles; huellas fósiles; continental; artrópodos; arácnido; paleoecología

Traducción: Enrique Peñalver

Résumé en Français

Néoichnologie des araignées fouisseuses Gorgyrella inermis (Mygalomorphae: Idiopidae) et Hogna lenta (Araneomorphae: Lycosidae)

Les arachnides fouisseurs sont importants pour les écosystèmes de sols modernes, mais la connaissance de ces animaux dans les écosystèmes de sols anciens est limitée. Dans cette étude, deux espèces d'araignées fouisseuses ont été étudié: Gorgyrella inermis (mygale fouisseuse noire d'Afrique du Sud) et Hogna lenta (araignée aranéomorphe). Les individus de chaque espèce ont été étudiés pour enquêter leurs techniques et comportements de fouissages et pour catégoriser les morphologies de leurs terriers. Les expériences ont été effectuées avec des variations de la densité et de l'humidité des sédiments et évaluer les effets des conditions environnementales sur la morphologie du terrier. Sept architectures de terriers ont été produites par ces araignées: des puits verticaux, des puits verticaux avec des chambres terminales, des puits sous-verticaux, de puits sous-verticaux avec des chambres terminales, des terriers en forme de J, des terriers en forme de Y, et des chambres isolées. Toutes les architectures de terriers ont des caractéristiques communes qui les rendent identifiables comme des terriers d'araignée. La densité et l'humidité des sédiments avaient peu d'influence sur la morphologie terrier, mais la diversité de l'architecture était plus grande dans les sédiments de densité et d'humidité modérée. Les résultats de cette étude montrent que les araignées produisent des structures biogéniques uniques qui peuvent être distinguées des terriers d'autres organismes du sol. Les résultats de cette étude peuvent être utilisés pour mieux interpréter la paléoécologie et l'évolution des araignées et des arthropodes du sol.

Mots-clés: ichnofossiles; fossiles traces; continental; arthropodes; arachnide; paléoécologie

Translator: Kenny J. Travouillon

Deutsche Zusammenfassung

Neochnologie der grabenden Spinnen Gorgyrella inermis (Mygalomorphae: Idiopidae) und Hogna lenta (Araneomorphae: Lycosidae)

Grabende Arachniden sind wichtig für moderne Bodenökosysteme, jedoch ist das Wissen über prähistorische Bodenökosysteme limitiert. In dieser Studie wurden zwei Arten von grabenden Spinnen untersucht: Gorgyrella inermis (Südafrikanische Falltürspinne) und Hogna lenta (Wiesenwolfsspinne). Um die Grabtechniken und Verhaltensweisen zu ermitteln und um die Bauten-Morphologie zu kategorisieren wurden Individuen jeder Art untersucht. Zur Evaluierung der Effekte von Umweltbedingungen auf die Baubeschaffenheit wurden Experimente mit variierender Sedimentdichte und Feuchtigkeit durchgeführt. Die Spinne produzierten sieben Baustile: vertikale Schächte, vertikale Schächte mit endständigen Kammern, subvertikale Schächte, subvertikale Schächte mit endständigen Kammern, J-förmige Grabbauten, Y-förmige Grabbauten und isolierte Kammern. Jede Architektur weist gemeinsame Merkmale auf, die sie als Spinnenbauten charakterisiert. Sedimentdichte und Feuchtigkeit haben wenig Einfluss auf die Morphologie der Grabbauten, jedoch war die Diversität der Architektur bei Sedimenten mit moderater Dichte und Feuchtigkeit am höchsten. Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen, dass Spinnen einzigartige biogene Strukturen erzeugen, die von den Grabbauten anderer Organismen unterschieden werden können. Das in dieser Studie gesammelte Datenmaterial kann dazu genutzt werden die Paläoökologie und Evolutionsgeschichte der Spinnen und Bodenarthropoden besser zu interpretieren.

Schlüsselwörter: Ichnofossilien; Spurenfossilien; kontinental; Arthropode; Arachnide; Paläoökologie

Translator: Eva Gebauer

Arabic

in progress

Translator: Ashraf M.T. Elewa