Biomechanik: Klebefalle Wasserfilm
![Caenorhabditis elegans Caenorhabditis elegans](https://static.spektrum.de/fm/912/f2000x857/Caenorhabditis_elegans.jpg)
© National Human Genome Research Institute (Ausschnitt)
Für uns Menschen ist Wasser im Wesentlichen flüssig, doch je kleiner ein Lebewesen wird, desto seltsamer beginnt sich die allgegenwärtige Flüssigkeit zu verhalten. Für einen Wasserläufer zum Beispiel bildet es eine feste, elastische Membran. Noch ein paar Größenklassen tiefer, in der Welt der Fadenwürmer (Nematoden), wird die Oberflächenspannung übermächtig, wie jetzt Forscher um Dominic Vella von der Universität Oxford feststellten.
Auf glatten Oberflächen, die mit einem dünnen Wasserfilm bedeckt sind, finden sich Nematoden (von denen es über 20 000 Arten gibt und nicht nur Caenorhabditis elegans) gerne in Gruppen. Der Grund für die auffällige Geselligkeit der kleinen Wirbellosen lag bislang im Dunkeln, Wissenschaftler konnten lediglich nachweisen, dass keine chemischen Signale dafür verantwortlich sind. Tatsächlich sammeln sich die Nematoden wohl nicht ganz freiwillig. Wie Vella und Kollegen anhand des Wurms Panagrellus redivivus feststellten, überwältigt der Kapillareffekt des Wassers die Tiere und lässt sie zusammenkleben.
Ist ein Wurm allein auf weiter Flur, wirkt die Oberflächenspannung nur in eine Richtung: Sie presst den Körper des Wurms gegen die Oberfläche. Die seitlichen Kräfte heben sich auf. Ganz anders, wenn ein weiterer Wurm in der Nähe ist: Der sich bildende Wasserfilm zieht die Würmer aufeinander zu. Zwar wirkt der Effekt nur über sehr kurze Entfernungen im Bereich von etwa einem Wurmradius, doch die entstehenden Kräfte sind enorm. Die Forscher berechneten, dass die Würmer, das Fünfzigfache ihrer durchschnittlichen Körperkraft aufbringen müssten, um sich wieder voneinander zu lösen.
Nematoden, die sich so treffen, müssen notgedrungen eine Weile gemeinsame Wege gehen, wie man in den Videos der Forscher (unten in der Linkbox) sehen kann. Dabei synchronisieren sie ihre Schlängelbewegungen und bewegen sich wie ein einziger Wurm – das größere Tier gibt dabei den Rhythmus vor. Diesen Zustand behalten sie je nach Umständen einige Sekunden bis mehrere Minuten bei. (lf)
Auf glatten Oberflächen, die mit einem dünnen Wasserfilm bedeckt sind, finden sich Nematoden (von denen es über 20 000 Arten gibt und nicht nur Caenorhabditis elegans) gerne in Gruppen. Der Grund für die auffällige Geselligkeit der kleinen Wirbellosen lag bislang im Dunkeln, Wissenschaftler konnten lediglich nachweisen, dass keine chemischen Signale dafür verantwortlich sind. Tatsächlich sammeln sich die Nematoden wohl nicht ganz freiwillig. Wie Vella und Kollegen anhand des Wurms Panagrellus redivivus feststellten, überwältigt der Kapillareffekt des Wassers die Tiere und lässt sie zusammenkleben.
Ist ein Wurm allein auf weiter Flur, wirkt die Oberflächenspannung nur in eine Richtung: Sie presst den Körper des Wurms gegen die Oberfläche. Die seitlichen Kräfte heben sich auf. Ganz anders, wenn ein weiterer Wurm in der Nähe ist: Der sich bildende Wasserfilm zieht die Würmer aufeinander zu. Zwar wirkt der Effekt nur über sehr kurze Entfernungen im Bereich von etwa einem Wurmradius, doch die entstehenden Kräfte sind enorm. Die Forscher berechneten, dass die Würmer, das Fünfzigfache ihrer durchschnittlichen Körperkraft aufbringen müssten, um sich wieder voneinander zu lösen.
Nematoden, die sich so treffen, müssen notgedrungen eine Weile gemeinsame Wege gehen, wie man in den Videos der Forscher (unten in der Linkbox) sehen kann. Dabei synchronisieren sie ihre Schlängelbewegungen und bewegen sich wie ein einziger Wurm – das größere Tier gibt dabei den Rhythmus vor. Diesen Zustand behalten sie je nach Umständen einige Sekunden bis mehrere Minuten bei. (lf)
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