Die in südostasiatischen Regenwäldern lebenden Schmuckbaumnattern (Chrysopelea spp.) sind Baumbewohner – und bewegen sich gerne mal im Gleitflug von Ast zu Ast. John Socha von der Virgina Tech in Blacksburg erforscht, wie sich die Tiere durch die Luft gleitend fortbewegen. Im Experiment untersuchte er nun genau, welche Kräfte an einem Modell des Schlangenkörpers angreifen. Der Querschnitt ihres Körpers spielt dabei im wahrsten Sinn des Wortes eine tragende Rolle.

Beim Absprung aus der Baumkrone spreizt die Schmuckbaumnatter ihre Rippen, und ihr Profil ändert sich von einem Kreis zu einem nach oben gewölbten Halbmond [1]. Socha und seine Kollegen vermuteten, dass dadurch der ganze Körper als eine Tragfläche wirkt und der Schlange Auftrieb verschafft. Zur Überprüfung dieser Theorie stellten sie nun mit einem 3-D-Drucker ein starres Modell einer Schlange im Flugmodus her. Dieses ließen sie in einem Tank von Wasser umfließen und simulierten so das Strömungsverhalten der Luft, wenn die Schlange hindurchgleitet. Die entstandenen Strömungsmuster machten sie durch mikroskopisch kleine, reflektierende Kügelchen sichtbar. Dabei variierten die Forscher den Winkel des Schlangenmodells relativ zur Richtung der Wasserströmung und bestimmten die Auftriebs- und Zugkräfte, die auf das Modell wirkten [2].

Eine Frage des Auftriebs

Den größten Auftrieb müsste eine echte gleitende Schlange demnach erfahren, wenn sie entlang ihrer Längsachse um 35 Grad geneigt in der Luft liegt. So würde die Schmuckbaumnatter möglichst flach und langsam zu Boden segeln. Als die Wissenschaftler jedoch das Schlangenmodell gerade und ungekippt im Strömungsfluss positionierten, zog es ein Unterdruck, der in dieser Lage vermutlich auf Grund eines Luftwirbels an der nach oben gewölbten Bauchseite entsteht, herunter. "Vielleicht hält die Schlange im Flug einen Teil ihres Körpers gerade, um ihn als eine Art Kontrollmechanismus zu verwenden", mutmaßt John Socha. Indem sie Teile ihres Körpers verdreht, kann die gleitende Schlange wahrscheinlich die Auf- und Abtriebskräfte, die auf sie wirken, regulieren und zum Beispiel eine Kurve fliegen.

Das Rätsel ist allerdings noch nicht vollständig gelöst. Nach einer groben Schätzung der Experten hat die Schmuckbaumnatter im Gleitflug ein besseres Verhältnis von Auf- zu Abtrieb, als das Modell erklären kann. Es muss also noch weitere Anpassungen geben, die es der Schlange ermöglichen, von Baum zu Baum zu gleiten. Auch ist noch unklar, wie die aerodynamischen Vorgänge am Körper der fliegenden Schlange durch ihre Schlängelbewegungen beeinflusst werden.