Bionik - Wenn der Mensch das Tier kopiert

Biologin kippt für einen Test  Flüssigkeit durch Trichter in ein anderes Gefäß

Im Bereich der Bionik nimmt man sich Vorbilder aus der Natur zur Hilfe, um basierend darauf in der Technik neuartige Entwicklungen zu kreieren

Die meisten Tiere verfügen über Fähigkeiten von denen der Mensch nur träumen kann. Kopfüber an der Decke laufen? Kein Problem für den Gecko. Sich auch bei der stärksten Strömung als festsitzend erweisen? Die Miesmuschel kann es. Und auch die gemeine Mücke, besser bekannt unter dem Namen Schnacke, sticht, ohne dass der Mensch es spürt. Und hier kommt nun die Bionik zum Einsatz.

Bionik: Definition

Der Begriff "Bionik" vereint die beiden Bereiche Biologie und Technik. Man nennt diesen Forschungsbereich auch Biomimikry, Biomimetik oder Biomimese; er beschäftigt sich mit der Übertragung natürlicher Phänomene auf die Technik.

Biologen arbeiten zu diesem Zweck eng mit Architekten, Ingenieuren, Chemikern, Physikern und Materialforschern zusammen. Es gilt, technische Fragestellungen mithilfe von Anwendungen, für die man biologische Vorbilder wählt, zu lösen. Zu diesen Vorbildern zählen

  • Strukturen
  • biologische Prozesse
  • Organismen
  • Materialien
  • Erfolgsprinzipien und
  • der Prozess der Evolution.

Es geht nicht darum, natürliche Vorbilder nur zu kopieren, sondern vielmehr darum, Neuerfindungen, angeregt durch diese natürlichen Vorbilder, zu kreieren. Diese sind dazu in der Lage, sich jedem Lebensraum anzupassen; treten Schwierigkeiten auf, werden die Probleme durch bestimmte Konzepte der Anpassung gelöst. Somit erhalten die Forscher ein riesengroßes Angebot an spezifischen Lösungen.

Vorgehensweisen

Bei der Analog-Bionik kommt es zum so genannten top-down-Prozess; dieser besteht aus der Definition eines Problems, der Suche nach natürlichen Analogien, derer Analysen sowie der Suche nach Lösungen, basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen. Zu den Beispielen zählen

  • Flugzeuge: die Tragflächen wurden nach Beobachtung des Flugs großer Vögel optimiert
  • Winglets an den Tragflächenenden von Flugzeugen: Reduzierung des Treibstoffverbrauchs nach Untersuchung von Flügeln segelnder und gleitender Vögel
  • Neue Profile von Autoreifen: größere Kontaktfläche nach Beobachtung von Katzenpfoten, die sich bei einem Richtungswechsel verbreitern

Bei der Abstraktions-Bionik wiederum erfolgt ein bottom-up-Prozess; dieser besteht aus biologischer Grundlagenforschung, Untersuchung der Biomechanik und Funktionsmorphologie biologischer Systeme, der Erkennung und Beschreibung eines darauf basierenden Prinzips, der Durchführung einer Abstraktion dieses Prinzips, der Suche nach möglichen Anwendungen im technischen Bereich sowie der Entwicklung dieser Anwendungen mit Designern, Technikern und Co. Zu den Beispielen zählen

  • die Optimierung von Strukturen bestimmter Bauteile nach Beobachtung von Wuchsformen von Knochen oder Bäumen
  • die Selbstreinigung und Unbenetzbarkeit bestimmter Oberflächen nach Beobachtung des Abperleffekts der Lotuspflanze (Lotuseffekt)
  • Beklebung von Flugzeugen mit Riblet-Folien zur Reduzierung des Luftwiderstands nach Beobachtung der Hautoberfläche von Haien
  • der Klettverschluss nach Vorbild der Klettfrucht

Einige weitere Beispiele haben wir im Folgenden für Sie aufgeführt...

Eigenschaften der Stechmücke

Wenn einen eine Mücke sticht, spürt man nicht das Geringste davon. Ungehindert kann das Insekt sich am menschlichen Blut schadlos halten und erst wenn es endlich satt ist und den Rüssel zieht, beginnt das Jucken.

Eine Fähigkeit, die nun Wissenschaftler zur Entwicklung einer schmerzfreien Spritze nutzen. Ultradünne Spritzen werden gerade in Osaka getestet, die das Einstechen für den Menschen zu einer angenehmen Sache werden lassen soll.

Eigenschaften des Geckos

Der Mensch kann keine Wände hochgehen: Warum wir nicht Spiderman sind

Erst mit Haftschuhen in der Größe 145 könnten wir theoretisch unsere Kletterkunst-Träume wahr machen

Nahaufnahme kleiner Laubfrosch oder Pfeilgiftfrosch mit roten Augen, vor weißem Hintergrund
frog closeup on white © Sascha Burkard - www.fotolia.de

Superhelden wie Spiderman wecken Träume in Menschen. Einfach die Wand hochgehen, an der Decke entlanglaufen - das hat durchaus etwas. Beobachtet man eine Spinne an der Zimmerdecke, stellt sich doch die Frage, was diese Tiere dazu befähigt. Auch Geckos besitzen diese Kletterkunst. Doch warum eigentlich?

Geniestreich der Evolution

Das Geheimnis der Tiere liegt in den Innenflächen der Füße. Obwohl Spinnen einen grundlegend anderen Körperbau als Geckos besitzen, ähneln sich diese Flächen erschreckend: kleine Härchen sorgen für die Haftkraft.

Für Wissenschaftler ist diese Überschneidung trotz sonst so unterschiedlicher Entwicklungswege ein eindeutiges Zeichen dafür, dass sich die mikroskopische Härchenstruktur als "Geniestreich" der Evolution durchgesetzt hat. Dann stellt sich allerdings die Frage, weshalb der Mensch diese Hafthaare nicht besitzt. Die Antwort gibt die Physik.

Untersuchung der Fuß-Haftkraft

Forscher untersuchten jüngst in einer Studie 225 Tierarten im Bezug auf die Härchenstruktur an Füßen/Pfoten. Man betrachtete von Milben bis Fröschen die Haftkraft der Füße und notierte, welche Kraft notwendig ist, damit die Tiere sich an Wänden bewegen können. Dabei zeigte sich, dass die benötigte Haftstruktur proportional zur Größe des Tieres steigt.

Ein Gecko benötigt dabei 200 mal so viel Fläche wie eine Milbe. Seine Körpergröße im Verhältnis zu den Härchen an seinen Füßen stellt dabei den Grenzwert für die Natur dar. Der Gecko ist damit von den bekannten Tierarten der größte Vertreter, der noch an Wänden gehen kann. Alle größeren Tiere haben zu wenig Fläche, um sich zu halten.

Die Forscher berechneten aufgrund der gesammelten Daten, wie viel Fläche der Mensch benötigen würde, damit die Härchen ihn an der Wand halten würden. Das Ergebnis: Der durchschnittliche Erwachsene würde Haftschuhe in der Größe 145 benötigen.

Milliarden speziell geformter Härchen finden sich an den Füßen des Geckos, die das Tier überall laufen lassen können, weil es wie ein super starkes Klebeband funktioniert. In Cambridge, USA, wurde ein ähnliches Klebeband für den Menschen nachkonstruiert. Aus Kunststoff und einem Gummiband nachempfunden solle es in der Zukunft bei Operationen zum Beispiel Wunden von innen ebenso verschließen können als auch von außen; Faden und Nadel wären dann nicht mehr nötig.

Eigenschaften der Spinne

Sie sind zumeist weiß und kaum sichtbar, aber extrem reißfest und gleichzeitig hervorragend elastisch. Spinnennetze zählen zu den Wundern der Eigenschaften einer Spinne und brachten Forscherteams aus München und Bayreuth dazu ein ähnliches Material herzustellen.

Eine spezielle Eiweißmischung lässt die künstlichen Spinnenfäden als Operationsmaterial zum Einsatz kommen, um etwa in der Neuro- oder auch Augenchirurgie feinste Nähte entstehen zu lassen.

Spinnennetze: Reißfest und beständig

Spinnennetze sind kleine Kunstwerke, die filigran und zerbrechlich wirken, aber erstaunlich stabil sind. Sie trotzen selbst stärksten Winden. Es gibt Tausende von Netzspinnenarten und jede Spinne webt ein anderes Netz.

Doch warum sind diese Gebilde so beständig? Bisher gingen Wissenschaftler davon aus, dass die besonders reißfesten und stabilen Seidenproteine der Grund dafür sind. US-Forscher haben nun aber etwas anderes entdeckt. Sie sind der Ansicht, dass es nicht am Material liegt, sondern an der Struktur des Netzes. Selbst wenn an einer Stelle etwas entzweigeht, hält der Rest dennoch.

Dieses Prinzip der sogenannten selektiven Brüche ist in der Natur äußerst selten. Knochen beispielsweise, die auch etwas aushalten und tragen müssen, verteilen den auf sie ausgeübten Druck dagegen über die gesamte Oberfläche.

Die Fadensorten zum Bau eines Netzes sind unterschiedlich. So ist die weibliche Gartenkreuzspinne in der Lage, mit ihren sieben Spinndrüsen sieben verschiedene Fadensorten herzustellen, etwa stabile Fäden für Sicherungsfaden und das Netzgrundgerüst. Sie produziert aber für die nicht klebende Hilfsspirale beim Netzbau einfache Fäden und erzeugt Klebefäden für Anheftungspunkte ihres Sicherungsfadens.

Eigenschaften der Miesmuschel

Auch die Miesmuschel ist ein kräftiges und wundersames Wesen. Bioniker fanden in deren Fähigkeit sich überall "anzukleben" und nicht abgerissen zu werden eine interessante Information, die dazu führte, einen Biohaftstoff zu entwickeln, der sich im Wasser aushärtet.

Bundesweite Gruppen von Forschern arbeiteten an diesem Projekt, um einen Superkleber zu erhalten, der zum Beispiel Blutgefäße verkleben oder auch Zahnimplantate einen festen Sitz geben kann.

Dies sind nur wenige Beispiele, mit denen sich die Bionik beschäftigt, die zudem auch Sonare den Fledermäusen nachempfindet oder für erdbebensichere Gebäude sorgen kann. Täglich werden neue Eigenschaften aus der Tierwelt entdeckt, die für den Menschen äußerst nützlich sein können. Doch das Kopieren benötigt Zeit, denn so einfach ist es eben nicht, etwas Naturgegebenes rasch nachzuahmen.

Bombardierkäfer als Vorbild für neuartigen Satellitenantrieb

Der lediglich fünf bis fünfzehn Millimeter kleine Bombardierkäfer soll für eine Innovation auf dem Gebiet des Satellitenbaus sorgen. Wissenschaftler haben das Verhalten des Insektes analysiert und wollen sich die Verteidigungseigenschaften des kleinen Käfers zu Nutze machen.

Der Bombardierkäfer sprüht zu Verteidigungszwecken ätzende und übelriechende Gase aus einer Düse. Möglich machen das verschiedene Chemikalien im Körper des Käfers. Der Explosionsapparat am Hinterleibsende besteht aus einer Drüse, die Sekret produziert, einer Sammelblase und einer Explosionskammer. Die Gase können sehr weit versprüht werden, denn bei der Reaktion der Stoffe entsteht eine Art Schubkraft, die die Käfer jedoch nicht zur Fortbewegung nutzen.

Diesen Mechanismus wollen die Forscher jetzt für den Antrieb von Satelliten nutzen. Da ein Drucksystem überflüssig wäre, könnte Gewicht eingespart werden. Es wäre möglich, mehr Ladung zu transportieren. Außerdem, dies betonten Experten vom Bremer Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation, wäre der Antrieb effizienter als bei konventionellen Antrieben.

Die Flügel der Zikaden als Vorbild für selbstreinigende Oberflächen

Der selbstreinigende Effekt der Lotusblume ist schon lange bekannt und funktioniert allerdings nur mit Regentropfen. Um Schmutz von ihren großflächigen Flügeln zu entfernen, benötigen die Zikaden allerdings kein Wasser, was mit den raffinierten Nanostrukturen auf ihrer Körperoberfläche zusammenhängt.

Die Flügeloberseiten der Insekten sind nämlich mit kleinen Vorsprüngen versehen, womit auftreffende Wassertropfen nur die äußerste Spitze der Nanostrukturen berühren und die darunter liegenden luftgefüllten Taschen somit erhalten bleiben. Diese spezielle Struktur lässt die Luftfeuchtigkeit kondensieren, sodass sich auf den winzigen Nanospitzen Tautropfen bilden, die Energie bei ihrer Verschmelzung freisetzen und zwei zusammentreffende Tropfen automatisch in die Luft schleudern.

Durch diese Energie können auch bis zu 100 Mikrometer große auf den Flügel befindlichen Schmutzpartikel mitgerissen werden, welche zuvor in den Wassertropfen eingeschlossen wurden. In Zukunft könnten die Flügelstrukturen der Pflanzensauger bei der Entwicklung neuer selbstreinigender Oberflächen von großem Nutzen sein.

Tiere in der Forschung

Tierwelt: Affenweibchen tauschen Sex gegen Nahrung ein

In Untersuchungen haben Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig herausgefunden, dass Affen Sex gegen Nahrung eintauschen. Sie beobachteten, dass Schimpansenweibchen häufiger mit Männchen Sex haben, die sie mit Fleisch versorgen. Besonders auffällig war dieses Verhalten bei Affenweibchen mit Kindern, die aufgrund dessen nicht fähig waren, selber zu jagen.

Männchen, die nie etwas von ihrer Beute abgaben, hatten dementsprechend auch seltener Sex, so die Forscher. Ungeklärt ist bis jetzt jedoch noch die Frage, ob dieser "Tausch" lediglich mit Fleisch funktioniert, oder auch mit anderen Nahrungsmitteln wie Früchten. Damit würde auch die Frage geklärt werden, ob die Affenweibchen wählerisch sind.

Entschlüsselung der Paarungslaute von Pandas

Informationen über die Größe und das Alter eines Pandabären sind nach den neuesten Erkenntnissen amerikanischer Wissenschaftler zufolge, in den Paarungslauten der Bären enthalten. Im Zoo von Atlanta wurden für die Studie 14 weibliche und männliche Riesenpandas bei ihrer Paarung "belauscht" und die Töne aufgezeichnet. Zuvor registrierten die Forscher bei jedem Tier das Alter, die Größe und auch das Gewicht.

Nach der Computeranalyse der aufgenommenen Paarungslaute, konnten die Wissenschaftler das erstaunliche Ergebnisse fixieren, dass die Tiere mit diesen Lauten hinsichtlich über ihr Erscheinungsbild regelrecht eine Kommunikation führen. So gibt es bei den männlichen Pandabären einen direkten Zusammenhang in Hinsicht auf ihre Größe und der Länge ihrer Stimmbänder, dagegen bei den Weibchen die vertonte Information über ihr Alter.

Entscheidungen werden von Ameisen rationaler getroffen als vom Menschen

Das Verhalten von Ameisen lag im wissenschaftlichen Fokus von Forschern der Arizona State University. Um das Verhalten im Bezug auf ein Treffen von Entscheidungen beobachten zu können, wurden die Insekten in einen Glaskasten gesetzt, der zwei unterschiedliche Nester beinhaltete.

Während das eine Nest weniger gut war, zeigt das andere hingegen optimale Bedingungen für die Tiere. Interessant war dann das folgende Verhalten der Ameisen: Zunächst traf eine Ameise ihre Entscheidung in welches Nest sie wollte.

Andere Ameisen wurden dann aufgefordert, sich ebenfalls für eines der Nester zu entscheiden, was eine Art Rangliste ergab. Das Nest mit den meisten Stimmen wurde danach als das passende ausgewählt. Solch ein Verhalten zeigen die Tiere auch im Bezug auf Futter, sowie andere Entscheidungen.

Für die Wissenschaftler bedeuten die gewonnenen Erkenntnisse neue Ansätze zur Entwicklung von Robotern zu finden, die ein eigenständiges Team bilden und folglich ohne eine Kontrollstation Entscheidungen treffen könnten.

Neue Art der Riesenspinnen in Israel entdeckt

Spinnennetz an einem schmalen Ast in der Natur, ohne Spinne
Spinnennetz mit Morgentau :) © doris oberfrank-list - www.fotolia.de

Im Süden Israels, in den Sanddünen der Arava-Gegend, entdeckten Forscher eine bislang unbekannte, riesige Spinnenart. Das schwarz-weiße Tier hat eine Beinspannweite von 14 Zentimetern und erreicht ausgewachsen etwa die Größe einer menschlichen Hand. Sie erhielt den Namen Cerbalus aravensis und ist die größte Spinne der Gattung Cerbalus im Nahen Osten.

Das nachtaktive Tier hat ihren Lebensraum in den Sanddünen Israels, sie baut unterirdische Höhlen und verschießt diese aus Gründen der Tarnung mit einer Art Falltür aus zusammenklebenden Sandpartikeln. In den immer selten werdenen Dünen vermuten Wissenschaftler die Existenz weiterer, bisher unentdeckter Tierarten. Wird deren Lebensraum nicht angemessen geschützt, werden diese womöglich vor ihrer Entdeckung bereits ausgestorben sein.

Falter und Motten mit 90 KM/h mit Rückenwind unterwegs

Auch manche Schmetterlinge und Motten pendeln zwischen einem Sommer- und Winterquartier, so wie die Zugvögel. Um aber zu ihrem Winterquartier zu gelangen, müssen sie teilweise auch tausende von Kilometern zurücklegen, aber sie verlassen sich dabei nicht nur auf den Rückenwind, sondern suchen gezielt die richtigen Luftströmungen aus, damit sie auch möglichst schnell an das richtige Ziel gelangen.

Dies haben nun britische Forscher ermittelt, indem sie die Falter genau in ihrem Flug beobachteten, so änderten die Falter bei einer Windänderung die Windströmung, die für sie richtige, also im Frühjahr nach Norden und im Herbst Richtung Süden. Falter und Motten können somit eine Geschwindigkeit von bis 90 KM/h haben, so dass sie täglich zwischen 400 bis zu 700 Kilometer zurücklegen können, was aber nur durch den Wechsel der verschiedenen Luftströmungen möglich ist und sie sich nicht nur vom Rückenwind treiben lassen.

Elefanten unterhalten sich mit geheimen Lauten

Afrikanischer Babyelefant geht unter dem Bauch seiner Mutter her
Bébé éléphant africain malicieux mange des feuilles entre les jambes de sa maman. © N. Calame - www.fotolia.de

Wissenschaftler am Zoo San Diego haben Elefanten mit GPS-Chips versehen, um ihre Kommunikation zu untersuchen. Die meisten Töne, die Elefanten machen, sind zu tief, als dass sie der Mensch hören könnte. Mit den Geräten konnten sie jetzt jedoch aufgezeichnet werden. Tatsächlich gelang es den Forschern, bei den acht Elefantenkühe Zusammenhänge zwischen ihrem Handeln und den zuvor gemachten Lauten herzustellen.

So lernten die Wissenschaftler, dass die Kühe Geräusche ausstoßen, um den Rest der Herde zu informieren, wenn ihre Geburtswehen eingesetzt hatten. Auch vor drohender Gefahr warnte man sich gegenseitig mit einer Art Geheimsprache. Der Forschungsleiter Matt Anderson zeigte sich sehr erfreut über die Ergebnisse. Es sei wichtig, etwas über die Interaktion der Tiere zu lernen, die man betreue.

Eisbären haben sich vor erst 150.000 Jahren aus den Braunbären entwickelt

Als Vorfahren der Eisbären gelten die Braunbären aus Nordamerika und verschiedenen Inseln Alaskas

Eisbär auf Eisplatte im Wasser
The last Polar Bear © Jan Will - www.fotolia.de

Wie Forscher feststellten, nachdem sie Überreste eines Eisbären im Eis von Spitzbergen fanden, gibt es die Eisbären erst seit etwa 150.000 Jahren, wo sie sich von ihren braunen Artgenossen innerhalb einer kurzen Zeit getrennt haben. Ursache damals waren die knappen Futtervorräte und Lebensräume, so dass dann sich einige auf das Leben im Eis umgestellt haben.

Bislang konnten die Forscher über die Herkunft der Eisbären wenig sagen, weil die toten Tiere meistens entweder in den eisigen Gewässern oder auch die Kadaver durch die Aas fressenden Tieren verschwanden.

Auf dem Land ist dies anders, denn dann findet man die Knochen und teilweise die Überreste unter Sand und Erde.

Isländischer Forscher macht ausschlaggebende Entdeckung

Aber im Jahr 2004 konnte ein isländischer Geologe auf der norwegischen Insel Spitzbergen im Arktischen Ozean mit Glück die Fossilien eines gut erhaltenen Kiefers und von Eckzähnen eines Eisbären entdecken. Man schätzt das Alter auf 110.000 bis 130.000 Jahre.

Durch weitere Untersuchungen fand man auch den Ursprung der Eisbären, nämlich die Braunbären aus Nordamerika, beziehungsweise die Braunbären auf den Inseln Admiralty, Baranof und Chichagof im Südosten Alaskas.

Schlangen finden ihre Beute mit Hilfe von Wärmesensoren

Braun gestreifte Schlange auf grünem Blatt
Northern Water Snake (nerodia sipedon) climbing in a tree © Steve Byland - www.fotolia.de

Zum Finden ihrer Beute haben Schlangen bestimmte Wärmesensoren, damit sie auch in der Nacht auf Beutefang ausgehen können, wie US-Forscher feststellten. Diese Funktion übernimmt ein sogenanntes Grubenorgan, das die Wärmestrahlen aufnimmt und in Nervenimpulse umwandelt. Dieses Organ, man bezeichnet es auch als "sechsten Sinn", besitzen unter anderem Grubenottern, Boas und die Python-Schlangen. Die Wissenschaftler haben jetzt auch die Funktionsweise dieses Organs herausgefunden, wobei bestimmte Proteine einen sogenannten TRPA1-Kanal bilden, der als Wärmedetektor arbeitet.

Aber dies geschieht nur ab einer bestimmten Temperatur, weil die Beutetiere der Schlangen Warmblüter sind. Auch andere Tiere besitzen die Eigenschaft Temperaturen zu messen, so auch das australische Thermometerhuhn (Leipoa ocellata), dass mit seinem Schnabel die Temperatur im Nest überprüft und auf konstante 33 Grad hält.

Geruchssystem - Wie Nagetiere ungefährliche Nahrung erkennen

Eine Maus schaut unter Holzklötzen hervor
Little mouse under a log © Martina Osmy - www.fotolia.de

Ob Mäuse ein Futter fressen, richtet sich nach den biochemischen Reaktionen ihrer Artgenossen. Genauer gesagt, erschnuppern sie bei ihren Artverwandten bestimmte Duftstoffe im Mund und diese Gerüche beeinflussen ihre Entscheidung, ob ein Futter gefressen oder gemieden werden sollte. Denn die Tatsache, dass eine andere Maus nicht an der Nahrungsaufnahme gestorben ist, bewirkt, dass das Fressen als ungefährlich eingestuft werden kann.

Das Geruchssystem der Tiere verfügt über eine speziell dafür ausgerichtete Nebeneinheit, die es ihnen erlaubt, Inhaltsstoffe zu erschnuppern und zu bewerten. Geruchsstoffe spielen in der Tierwelt eine wichtige Rolle. Sie lenken die Partnerwahl, geben Auskunft über die gesundheitliche Verfassung eines Tieres und über dessen Verwandtschaftsgrad.

Eine Ameisenart kann Termiten mit Gift töten

Grafische Darstellung des Königreichs der Ameisen (Ameisenhaufen) mit vier vergrößerten Ausschnitten
Das Koenigreich der Ameisen © Henrie - www.fotolia.de

Termiten, die zwar wie Ameisen aussehen, sind aber nicht mit diesen verwandt und die einzige Gemeinsamkeit die die beiden haben, liegt in der Staatenbildung. Die Termiten ernähren sich von organischem Material wie Holz, Humus, Flechten oder Moosen und sind deshalb besonders bei Holzbauten gefürchtet, aber auch in Bibliotheken. Nun fanden französische Forscher heraus, dass eine afrikanische Ameisenart sich gegen Eindringlinge mit einem Gift schützt, so dass diese schnell dann das Weite suchen.

Aber die Ameisen verwenden dieses Gift auch um Termiten zu töten, so werden die Termiten zuerst durch das Gift gelähmt und bei einem längeren Kontakt sterben diese daran und die Ameisen können dann mühelos ihre Beute verzehren. Jetzt überlegen Wissenschaftler, ob man dieses Gift eventuell für die Entwicklung von Bio-Insektizide verwenden könnte um gegen die Termiten anzugehen. Bei den Ameisen handelt es sich um die Art mit dem Namen "Crematogaster striatula", die ein Sekret über ihre Drüsen am Hinterleib herstellen. Beim Ausscheiden werden daraus flüchtige Substanzen, die als Duftmarke zur Erkennung der eigenen Staatenmitglieder dienen.

Nun wollen die Wissenschaftler diese Vorgänge näher erforschen. In Amerika verursachen die Termiten jährlich Schäden in Milliardenhöhe, besonders in den Südstaaten wo viele Holzhäuser stehen. Aber mittlerweile sind die gefräßigen Tiere auch in Europa unterwegs.

Welche Werkzeuge Schimpansen zum Nüsseknacken bevorzugen

Ein internationales Forscherteam hat verschiedene Experimente mit Schimpansen durchgeführt um zu sehen, wie die Tiere bestimmte Werkzeuge benutzen, um beispielsweise Nüsse zu knacken. So hängt es auch von der Härte der Nussschale ab, was für ein Material die Schimpansen in freier Natur dafür benutzen, also entweder einen Stein oder auch nur ein Holz.

Die Forscher stellten den Tieren bei den Experimenten verschiedene Werkzeuge mit unterschiedlichem Gewicht zur Verfügung und nach einiger Zeit wählten die Tiere auch jeweils das optimale Werkzeug aus. Aber in freier Wildbahn müssen die Schimpansen einmal das richtige "Werkzeug" auswählen und anschließend muss auch die zu knackende Nuss richtig hingelegt werden, so dass dies alles schon zu den schwierigen Aufgaben zählt.

Bei ihren Experimenten wählten die Forscher auch verschiedene Formen der "Werkzeuge" aus, so benutzten die Tiere lieber schwere Kugeln als gleich schwere Würfel, weil die Kugeln handlicher sind.

Säugetiere: Warum der Hund nicht bunt ist

Liegender Hund neben sitzender Katze, schauen sich an, weißer Hintergrund
Dog and cat on white background © Michael Pettigrew - www.fotolia.de

Rosafarbene Pudel sind von der Natur nicht vorgesehen. In solchen Fällen helfen Menschen mit einem Färbemittel nach. Züchtungserfolge gibt es bislang auch nicht zu vermelden. Doch warum gibt es keine Säugetiere in auffälligen, bunten Farben?

Grund dafür sind fehlende Erbgutinformationen. So wird die Haut- und Haarfarbe von Säugetieren durch den Pigmentfarbstoff Melanin festgelegt. Bei Säugetieren tritt Melanin vor allem in zwei Varianten auf: eine braun-schwärzliche (Eumelanin) und eine hellere gelblich-rötliche (Phäomelanin) Variante, die schwefelhaltig ist.

Bei einer schwarzen Katze kommt vor allem das dunkle Melanin vor, bei einem Golden Retriever jedoch die gelbliche Variante. Dies ist auch bei einzelnen Hautpartien möglich. So entstehen Muster im Fell etwa bei Kühen oder Hunden. In solchen Fällen hat der Mensch durch Zuchtauswahl attraktive Fellfarben oder Zeichnungen verstärkt.

Allerdings gibt es in der Tierwelt auch Ausnahmen, etwa bei Fischen, Reptilien oder Vögeln. Diese Tiere verfügen, anders als Säuger, über massenhaft Farbstoffe. Diese sollen Fressfeinde warnen oder das andere Geschlecht anlocken.

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Quellenangaben

  • Bildnachweis: biological test © NiDerLander - www.fotolia.de

Autor:

Viola Reinhardt - Artikel vom (zuletzt überarbeitet am )

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