Quallen schwimmen ganz anders als gedacht

Video4. November 2015, 19:01
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Forscher lüften das Geheimnis der Medusen-Fortbewegung: Sie erzeugen Unterdruck um ihre Körper – und lassen sich ziehen

Stanford/Wien – Die Fortbewegung von Quallen sieht nicht nur elegant aus, sie ist auch extrem effizient. Durch langsames Ansaugen von Wasser und dessen düsenartigen Ausstoß mittels schnellen Zusammenziehens ihres Schirms erreichen die Nesseltiere Geschwindigkeiten von bis zu zehn Kilometern pro Stunde. Dem Rückstoßprinzip sei Dank – zumindest dachte man das bisher.

Wie Forscher um John Dabiri von der Standford University nun im Fachblatt "Nature Communications" berichten, haben die Medusen noch ein anderes Ass im gallertartigen Ärmel: Sie erzeugen durch ihre charakteristischen Bewegungen Unterdruckzonen um bestimmte Bereiche ihres Körpers. Diesen Zonen strömt dann Wasser aus der Schwimmrichtung der Tiere zu, wodurch sie quasi vorwärts gesogen werden. Und mit diesem energiesparenden Trick sind die Quallen offenbar nicht allein: Wie die Forscher nämlich auch herausfanden, bedienen sich die aalartigen Neunaugen desselben Prinzips.

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Die Schwimmbewegungen einer Ohrenqualle erzeugen Strudel – und verändern die Druckverhältnisse, wie dieses Video veranschaulicht.

Hauptantriebskraft

Durch die schlängelnden Bewegungen dieser fischähnlichen Wirbeltiere entstehen um ihre Körperbiegungen ebenfalls Unterdruckbereiche, die die Tiere nach vorn ziehen. Die Forscher vermuten sogar, dass es sich dabei um das maßgebliche Prinzip der Fortbewegung beider Tiere handelt. "Unsere Versuche zeigen, dass sich Quallen und Neunaugen tatsächlich vorwärtssaugen, anstatt zu schieben, wie man bisher annahm", schreibt Dabiri.

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Schwimmaufnahme eines Neunauges: Wasserdruckverhältnisse sind farblich gekennzeichnet (blau = niedrig, rot = hoch).

Für ihre Studie reicherten die Forscher Wasser mit Millionen winzigen hohlen Glaskügelchen (stellvertretend für Wassermoleküle) an und ließen Quallen und Neunaugen hindurchschwimmen. Laser und Hochgeschwindigkeitskameras erfassten dabei das genaue Verhalten der Kügelchen, woraus sich wiederum mithilfe komplexer Berechnungen die exakten Druckverhältnisse um die Tiere ableiten ließen.

Das Ergebnis enthüllte Sogwirkung als Hauptantriebskraft. Das Fazit der Forscher: So überraschend die Erkenntnis für die Biologie ist, so nützlich könnte sie für künftige technologische Entwicklungen sein. (dare, 5.11.2015)

  • Die Wurzelmundqualle ist eine besonders schnelle Schwimmerin. Ihre effiziente Schwimmdynamik dürfte Ingenieure interessieren.
    foto: apa / epa / luong thai linh

    Die Wurzelmundqualle ist eine besonders schnelle Schwimmerin. Ihre effiziente Schwimmdynamik dürfte Ingenieure interessieren.

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