News: Sattel-Puncher
Manchmal verteilt die Natur ihre Gaben wirklich ungerecht - etwa, wenn sie Krebse mit genial konstruierten Hightech-Jagdwerkzeugen überforderten Verteidigungsschilden von Schnecken gegenüberstellt.
Fangschreckenkrebse lassen sich gut vermarkten, denn die unscheinbaren Meerestiere sind die vielleicht schnellsten Schläger der Welt: Wenn sie Beute machen, sausen ihre kräftigen Raubbeine mit enormer Geschwindigkeit vor und produzieren dabei eine Schlagkraft, der auch der härteste Panzer unglücklicher Schnecken und Muscheln nicht widerstehen kann.
Wahrscheinlich sind die Krebse auch bei Vertretern für Hausratversicherungen beliebt: Nicht selten durchschlagen die Tiere in Gefangenschaft auch die Scheibe ihres Aquariums ohne sichtliche Anstrengung. Aber was genau befähigt die Krebse zu ihrem enormen Punch, fragten sich Sheila Patek von der Universität von Kalifornien in Berkeley und ihre Kollegen.
Um Schnellkraft aufzubauen, verlassen die Krebse sich auf eindrucksvolle Muskelpakete und eine Art Hakenverschluss: Dieser fixiert die Raubbeine, während deren Muskeln kontrahieren und dabei internen Druck aufbauen – der explosionsartig freigesetzt wird, sobald der Verschluss schließlich gelöst wird. Durch die Hilfe eines mit neuester Hochgeschwindigkeits-Kameratechnik gut ausgerüsteten Fernsehteams der BBC gelangen Patek und Kollegen nun hochauflösende Aufnahmen vom rapiden Schlagmanöver des Fangschreckenkrebses Odontodactylus scyllarus – und unglaubliche Messungen: 14 bis 23 Meter in der Sekunde erreichten die vorschnellenden Raubbeine, in der Spitze beschleunigten sie dabei mit dem bis zu 8000fachen der Erdbeschleunigung.
Die beteiligten Bänder und Muskel sollten das dafür notwendige elastische Potenzial eigentlich rein materialtechnisch nicht speichern können, und so machten sich die Wissenschaftler auf die Suche nach verborgen gebliebenen Konstruktionstricks. Fündig wurden sie in einem bislang vernachlässigten Bestandteil des Krebs-Außenskeletts – einer biegsamen, sattelförmigen Struktur, die wie eine Feder elastisch Energie zwischenspeichert. Sie, so die Forscher, ist das Kernstück der Krebspower.
Außer bei Krebsen sind Sattelformen – oder, geometrisch genauer, hyperbolische Paraboloide mit antiklastischen, das heißt gegenseitig gekrümmten Flächen – auch bei Ingenieuren und Architekten beliebt, weil besonders stabil: Sie verteilen auftretende Druck- und Stresskräfte ideal auf ihren gebogenen Oberflächen.
Neben dem ingeniösen Sattelprinzip enthüllten die Aufnahmen der Forscher aber noch einen weiteren Kniff der Krebsdurchschlagskraft – das physikalische Phänomen der Kavitation. Beim Schlag resultiert aus der hohen Geschwindigkeit der Raubbeine ein lokaler Druckabfall unterhalb des Dampfdruckes des umgebenden Wassers: Dampfblasen bilden sich und implodieren wieder, was neben lauten Knallgeräuschen enorme Druckwellen erzeugt – zum weiteren Nachteil attackierter Beutetiere.
Anders als von Pistolenkrebsen bekannt, ballern Fangschreckenkrebse allerdings nicht Kavitationsblasen auf ihre Opfer, sondern nutzen den Effekt beim Auftreffen der Raubbeine auf den chancenlosen Schutzpanzer ihrer Beute. Ihrer bedauernswerten Beute: Wenn Panzerung nichts mehr ausrichtet, was bleibt noch außer wegrennen vorm schnellsten Schläger der Welt? Auch nicht gerade die Stärke von Muscheln und Schnecken, allerdings.
Wahrscheinlich sind die Krebse auch bei Vertretern für Hausratversicherungen beliebt: Nicht selten durchschlagen die Tiere in Gefangenschaft auch die Scheibe ihres Aquariums ohne sichtliche Anstrengung. Aber was genau befähigt die Krebse zu ihrem enormen Punch, fragten sich Sheila Patek von der Universität von Kalifornien in Berkeley und ihre Kollegen.
Um Schnellkraft aufzubauen, verlassen die Krebse sich auf eindrucksvolle Muskelpakete und eine Art Hakenverschluss: Dieser fixiert die Raubbeine, während deren Muskeln kontrahieren und dabei internen Druck aufbauen – der explosionsartig freigesetzt wird, sobald der Verschluss schließlich gelöst wird. Durch die Hilfe eines mit neuester Hochgeschwindigkeits-Kameratechnik gut ausgerüsteten Fernsehteams der BBC gelangen Patek und Kollegen nun hochauflösende Aufnahmen vom rapiden Schlagmanöver des Fangschreckenkrebses Odontodactylus scyllarus – und unglaubliche Messungen: 14 bis 23 Meter in der Sekunde erreichten die vorschnellenden Raubbeine, in der Spitze beschleunigten sie dabei mit dem bis zu 8000fachen der Erdbeschleunigung.
Die beteiligten Bänder und Muskel sollten das dafür notwendige elastische Potenzial eigentlich rein materialtechnisch nicht speichern können, und so machten sich die Wissenschaftler auf die Suche nach verborgen gebliebenen Konstruktionstricks. Fündig wurden sie in einem bislang vernachlässigten Bestandteil des Krebs-Außenskeletts – einer biegsamen, sattelförmigen Struktur, die wie eine Feder elastisch Energie zwischenspeichert. Sie, so die Forscher, ist das Kernstück der Krebspower.
Außer bei Krebsen sind Sattelformen – oder, geometrisch genauer, hyperbolische Paraboloide mit antiklastischen, das heißt gegenseitig gekrümmten Flächen – auch bei Ingenieuren und Architekten beliebt, weil besonders stabil: Sie verteilen auftretende Druck- und Stresskräfte ideal auf ihren gebogenen Oberflächen.
Neben dem ingeniösen Sattelprinzip enthüllten die Aufnahmen der Forscher aber noch einen weiteren Kniff der Krebsdurchschlagskraft – das physikalische Phänomen der Kavitation. Beim Schlag resultiert aus der hohen Geschwindigkeit der Raubbeine ein lokaler Druckabfall unterhalb des Dampfdruckes des umgebenden Wassers: Dampfblasen bilden sich und implodieren wieder, was neben lauten Knallgeräuschen enorme Druckwellen erzeugt – zum weiteren Nachteil attackierter Beutetiere.
Anders als von Pistolenkrebsen bekannt, ballern Fangschreckenkrebse allerdings nicht Kavitationsblasen auf ihre Opfer, sondern nutzen den Effekt beim Auftreffen der Raubbeine auf den chancenlosen Schutzpanzer ihrer Beute. Ihrer bedauernswerten Beute: Wenn Panzerung nichts mehr ausrichtet, was bleibt noch außer wegrennen vorm schnellsten Schläger der Welt? Auch nicht gerade die Stärke von Muscheln und Schnecken, allerdings.
Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.