Résumé
Gasteracantha fornicata (araignée à bijoux du nord) est une espèce de tisserands orbes épineux (famille des Araneidae) que l'on trouve dans le Queensland en Australie. Il est de forme similaire à Austracantha minax qui a été décrit à l'origine comme Gasteracantha minax. Elle a été décrite par Johan Christian Fabricius en 1775, la première espèce australienne d'araignée à être nommée et classée. L'un des synonymes de l'espèce est Gasteracantha vittata, un nom qui lui a été donné par Ludwig Carl Christian Koch en 1871. Cependant, il a été découvert plus tard que Fabricius avait décrit l'espèce plus tôt, et selon les règles taxonomiques, le nom antérieur a préséance et est le seul qui devrait être utilisé. En outre, d'autres espèces ont parfois été identifiées comme G. vittata, à savoir Gasteracantha irradiata (par Thorell, 1859), Gasteracantha sanguinolenta (par Keyserling, 1877) et Gasteracantha transversa (sous-espèce G. v. longicornis par Strand, 1907), ce qui complique encore la question. G. fornicata est connu pour ses araignées femelles qui ont un motif de bandes austères le long de sa face dorsale, avec des rayures jaunes ou blanches contrastant avec son corps de couleur foncée. Il a de petites taches jaunes ou blanches le long de la face ventrale. Cette araignée a été décrite comme un prédateur" assis et attentiste", où elle attend que de petits insectes s'approchent de sa toile. Gasteracantha fornicata est connu pour ses toiles circulaires en forme d'orbe avec des décorations de touffes de soie.
Mots clés
Description
Gasteracantha fornicata est une petite araignée qui présente plusieurs morphes en taille et en couleur. Il a des épines exosquelettiques sur sa face dorsale. La large structure céphalothoraxique de Gasteracantha peut l'empêcher d'être aussi mobile que les araignées de taille similaire. Les mâles mesurent généralement deux millimètres tandis que les femelles atteignent douze millimètres. Les femelles ont des rayures distinctes dans la région dorsale qui sont connues pour attirer les proies. Ces bandes jaunes/blanches contrastent fortement avec le corps de couleur foncée de l'araignée. Comme d'autres araignées tissant des orbes, il a été démontré que la coloration vive de l'araignée aide à attirer les proies. Sur la face ventrale, le corps est plus foncé et présente de petites taches jaunes. Comme les autres araignées épineuses, Gasteracantha fornicata a un exosquelette dur avec des épines le long de la face dorsale pour la protection des prédateurs. La coloration brillante des araignées a été suggérée pour signaler aux prédateurs qu'elles ne sont pas des proies idéales. Les araignées femelles Gasteracantha fornicata ont deux morphes différentes, l'une avec des bandes jaune vif et l'autre avec des bandes blanches (courbes spectrales à 447 nanomètres et 496 nanomètres). Bien que l'araignée puisse avoir des rayures de couleur blanche, elle ne possède pas les mêmes propriétés UV que la Gasteracanthra cancriformis étroitement apparentée. Différentes morphes colorées habitent différentes régions de l'habitat de la forêt tropicale avec des fréquences variables. Les changements dans l'exposition à la lumière des clairières forestières plus lumineuses et des régions en surplomb du ciel plus nuageux créent des microhabitats pour Gasteracantha fornicata. Les niveaux de nébulosité servent de marqueur de seuil pour la fréquence de transformation des couleurs. Plus précisément, les morphes blanches se trouvent plus fréquemment dans les zones plus sombres car elles ont un meilleur contraste avec un ciel nuageux.
Structure de la population, spéciation et phylogénie
Gastericantha fornicata est un membre de la famille des Araneidae, également connue sous le nom d'araignées tisserandes. Les araignées de ce groupe construisent toutes des toiles circulaires en forme d'orbe. Il a été démontré qu'un large éventail d'araignées au sein de cette famille ornent leurs toiles de décorations comme Gasteracantha fornicata (soixante-dix-huit espèces réparties sur vingt-deux genres). Les araignées Gasteracantha (gaster, abodomen; acantha, épineuse) sont connues pour leurs protubérances épineuses ainsi que pour leurs motifs brillants. Il est suggéré que cette araignée soit étroitement liée à Gasteracantha minax.
Habitat et répartition
Gasteracantha fornicata est originaire de la forêt tropicale du nord-est de l'Australie. Cette araignée a été trouvée strictement dans la forêt tropicale, en particulier à la limite de la limite des arbres en tant que microhabitat. Les variations de la couverture nuageuse et des éclaircies ensoleillées dans l'habitat ont eu un impact sur les fréquences de coloration des araignées femelles. De plus, de longues périodes de précipitations dans la région rendent leurs toiles inefficaces.
Alimentation prédatrice
Le régime alimentaire de Gasteracantha fornicata est largement compatible avec celui des autres araignées du genre. Cela inclut les petits diptères( mouches), les petits hyménoptères (membres de la famille des abeilles), les Orthoptères, les Odonates et les Lépidoptères. L'aire de répartition des espèces proies ne varie pas avec la couleur des araignées. La construction d'une toile est le principal coût de recherche de nourriture de cette espèce. Gasteracantha fornicata s'oriente et sa toile pour profiter des taches claires et sombres de la végétation. Les bandes claires et sombres imitent l'environnement et servent à attirer les proies dans le cadre de l'hypothèse de l'attraction de la couleur en tant que proie. Ces araignées utilisent efficacement leur coloration pour avoir la meilleure visibilité et la meilleure attractivité du Web dans leur habitat. Les proies confondent généralement les taches claires avec des sites de recherche de nourriture ou d'accouplement, servant de stratégie pour Gasteracantha fornicata. Cette stratégie a des effets variables sur l'environnement de capture des araignées à rayures jaunes par rapport aux araignées à rayures blanches. On a constaté que les araignées à rayures jaunes avaient le plus grand nombre d'événements de capture de proies lorsqu'elles présentaient le plus grand contraste chromatique avec la zone environnante (les rayures jaunes ressortent le plus par rapport aux autres couleurs de l'environnement). Les araignées à rayures blanches capturent mieux leurs proies lorsqu'elles sont en contraste achromatique avec la zone environnante (la luminosité du blanc ressort le plus par rapport à la luminescence de l'environnement). Ni le taux de capture, ni le taux de consommation des proies, ni le succès de la capture n'étaient significativement différents entre les deux morphes. Il a également été démontré que la coloration de Gasteracantha fornicata tire parti des systèmes visuels des hyménoptères et des diptères. En utilisant une modélisation de la vision des couleurs des insectes, la version à rayures blanches de Gasteracantha fornicata est indiscernable des fleurs sympatriques et la version à rayures jaunes est indiscernable des fleurs jaunes. Il a été démontré que le fait de cacher et de couvrir les rayures distinctives de Gasteracantha fornicata a contribué à diminuer l'acquisition de proies.
Type de Web
Gasteracantha fornicata crée une toile circulaire en forme d'orbe, typique de la famille des Araneidae. Les araignées Gasteracantha sont connues pour avoir des toiles particulièrement fortes par rapport aux autres espèces d'araignées. Comme les autres araignées de la famille, Gasteracantha fornicata utilise une stratégie de "s'asseoir et attendre" pour capturer des proies. Contrairement à d'autres prédateurs "assis-debout", cependant, au lieu d'une coloration secrète et d'un camouflage, Gasteracantha fornicata est de couleur vive. Cette coloration aide les araignées à capturer leurs proies dans le cadre de l'hypothèse de la "couleur en tant qu'attractif de proie". Les araignées avec leurs bandes abruptes sont capables d'attirer leurs proies sur la toile à des taux plus élevés que les araignées qui ont été peintes pour dissimuler leurs rayures.

Technique de capture des proies
Outre leur coloration, les membres du genre Gasteracantha affichent fréquemment des touffes de soie comme décoration de toile, plaçant les touffes le long du cadre de la toile. On a émis l'hypothèse que ces leurres attiraient visuellement les proies comme un "piège sensoriel"; cependant, la présence d'une décoration de toile n'a pas été attribuée à un meilleur succès d'alimentation. On a également émis l'hypothèse que ces décorations serviraient de détracteur aux oiseaux ou à d'autres prédateurs. Dans les toiles non décorées, les prédateurs et les gros animaux sont plus susceptibles de détruire la toile, même lorsque la présence de l'araignée sur la toile a été contrôlée. Cette hypothèse a également été remise en question car les Gastéracanthes construisent leurs toiles dans des zones déjà abritées dans les arbustes et le sous-étage de la forêt tropicale, des régions peu susceptibles d'être perturbées par de plus grands prédateurs. Bien que les décorations aident à protéger la destruction des autres créatures, en raison de l'habitat de la forêt tropicale, les toiles sont fréquemment rendues inefficaces pendant les périodes prolongées de tempête de pluie. De plus, aucune preuve n'a montré que Gasteracantha fornicata fait des hypothèses sur les sites d'alimentation optimaux lors de la construction de leurs toiles.
Durée de vie
Le cycle de vie de Gasteracantha fornicata commence à partir des œufs. Le sac à œufs de Gasteracantha fornicata est en soie verte fluorescente. Il mesure douze à quinze millimètres à son point le plus large et a la forme d'un ovale tridimensionnel. Gasteracantha fornicata se développe à travers une série progressive de stades. Après sa série de transitions, sa forme adulte finale a un squelette hautement sclérotisé et des projections vertébrales homonymes. La masse corporelle totale et l'apparence de l'araignée sont sujettes à changement tout au long de sa vie. Lorsque les ressources sont rares ou lorsque les précipitations sont faibles, l'araignée perd de la masse et devient moins vibrante en couleur.
Interaction homme / femme et parade nuptiale
Un fort dimorphisme sexuel est présent chez les mâles et les femelles de Gasteracantha fornicata. Les mâles plus petits (2 mm) vivent à la périphérie de la toile par rapport aux femelles (12 mm) et possèdent une forme différente de celle des femelles. Alors que le cannibalisme sexuel entraîne le développement de mâles plus gros, les araignées Gasteracantha ne participent pas à cette pratique. Pour courtiser la femelle, le mâle de petite taille doit se rendre discrètement à la femelle au centre de la toile d'orbe sans geler ni être secoué par le mouvement de la femelle. Il monte ensuite la femelle et s'accouple. Ce comportement de parade nuptiale est unique au genre Gasteracantha. D'autres araignées de la famille des Araneidae créeront un fil d'accouplement dans le moyeu central de la femelle où la femelle suivra des signaux vibratoires pour rencontrer le mâle.
Prédateur
Les prédateurs potentiels de cette araignée comprennent les aviaires et les humains. Les toiles de Gasteracantha fornicata et d'autres araignées à toiles décorées sont décrites comme ayant des propriétés anti-prédatrices, expliquées par l'hypothèse d'avertissement. En particulier, les décorations remarquables des toiles de Gasteracantha fornicata attirent l'attention de la créature sur la toile et l'empêchent de la détruire. Les pointes fusionnées de la tête et du corps (région du céphalothorax) servent également de mécanisme de défense. Alors que la guêpe barbouilleuse de boue Sceliphron laetum utilise uniquement des araignées tisseuses d'orbes pour nourrir ses petits, elle ne nourrit pas les larves avec Gasteracantha en raison de l'exosquelette particulièrement dur. Le corps aux couleurs vives a été décrit comme un signal aposématique possible, où une coloration vive signale aux grands prédateurs de ne pas chasser cette araignée.
Coloration et comportement protecteurs
Les bandes jaunes distinctives de la femelle Gasteracantha fornicata sont le résultat de pigments biochimiques. Ces bandes contiennent des pigmentsochochromes qui absorbent environ cinq cents nanomètres pour absorber sélectivement différents types de lumière. Il a été démontré que Gasteracantha fornicata imite les motifs spatiaux, spectraux et symétriques des fleurs locales pour intercepter les proies au niveau de leurs toiles. Le motif de Gasteracantha fornicata possède un motif radial rayé de jaune / blanc et de noir qui partage les mêmes indices attrayants de fleurs pour les insectes proies à la recherche de nectar et de pollen. Alors que la couleur seule s'est avérée attrayante pour les proies, le motif n'était pas suffisant pour avoir un effet sur la capture des proies. Cependant, d'autres études ont montré que l'orientation des bandes est significative.
Thermorégulation
La thermorégulation de Gasteracantha fornicata est liée à la quantité de soleil qu'il reçoit le long du sol de la forêt tropicale. Cette exposition au soleil peut être plus détaillée dans la posture que prend l'araignée dans la toile, la position Fabienne. En position Fabienne, l'araignée est positionnée parallèlement à la direction de la lumière du soleil le long de son axe longitudinal pour maximiser le niveau d'exposition. Alors que certaines araignées construisent des structures en toile pour s'ombrager, il n'a pas été démontré que les toiles servent de mécanisme de refroidissement chez Gasteracantha pour la thermorégulation.
Interactions avec les humains et le bétail
Gasteracantha fornicata a été la première araignée à être classée avec le système européen d'Australie. J. Banks ou C. Solander ont collecté cette araignée pour la première fois lors d'un voyage avec James Cook en 1770 (voir premier voyage de James Cook). Lors de cette expédition, l'araignée a probablement été recueillie dans la rivière Endeavour près de l'actuelle Cooktown.