Warum können Geckos über Wasser gehen? – Die Frage des Tages

Geckos sind außergewöhnlich gute Kletterer. Die Echsen können an Wänden rauf und wieder runter klettern und sogar kopfüber an spiegelglatten Flächen hängen. Nun entdeckten Forscher, dass die Tiere auch über das Wasser gehen können – obwohl sie dafür eigentlich zu schwer sein müssten. Wieso gelingt es ihnen trotzdem?

Antwort: Dass Geckos auf dem Wasser laufen können, liegt an ihrer besonderen Form der Fortbewegung: Mit ihren Füßen schlagen sie auf die Wasseroberfläche und treiben ihre Körper durch seitliche Wellenbewegungen voran. Das berichtet ein internationales Forscherteam von der University of California im Fachmagazin „Current Biology“. Die Wissenschaftler hatten die Fortbewegung detailliert am Saumschwanz-Hausgecko (Hemidactylu platyurus) untersucht.

Den Laboruntersuchungen vorausgegangen war eine Beobachtung von einem der beteiligten Forscher in der freien Wildbahn: Ein Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart hatte während seines Urlaubs in Singapur einen Gecko über eine Wasserfläche flitzen sehen und den Vorgang mit seiner Kamera festgehalten. Zurück bei der Arbeit zeigte er das Video seinen Kollegen – und lieferte so den Anstoß für ein neues Forschungsprojekt.

Die Entdeckung des Forschers erschien den Wissenschaftlern deshalb so erstaunlich, da ein solches Verhalten von Tieren in der Größe eines Geckos zuvor nicht bekannt war. Kleinere Tiere, wie Spinnen oder Insekten, können dank der Oberflächenspannung des Wassers auf dem Wasser laufen. Größere Tiere können das vor allem dank ihrer kräftigen Beinschläge. Eine dieser Arten sind die Basilisken – kleinere Echsen, die in den tropischen Regenwäldern Lateinamerikas leben. Geckos jedoch sind eigentlich zu schwer, um allein die Oberflächenspannung zu nutzen, und nicht kräftig genug, um sich mit ihren Beinen allein über dem Wasser zu halten.

Die Forschergruppe fand nun heraus, dass die Geckos beim Wasserlaufen eine Kombination verschiedener Methoden einsetzen. Die Wissenschaftler ließen für ihre Untersuchung acht Tiere dutzende Male im Labor über eine Wasserfläche laufen. Die Videoaufnahmen zeigten, dass die Tiere auf dem Wasser eine ähnlich hohe Geschwindigkeit wie an Land erreichen. Ihr Körper ist dabei nicht vollständig über dem Wasser. Der Hinterleib berührt die Wasseroberfläche, der Schwanz ist ganz untergetaucht.

Die genauere Betrachtung ergab, dass die Tiere ähnlich wie die Basilisken ihre Füße auf die Wasseroberfläche schlagen. Wenn sie das Wasser treffen, erzeugen sie eine Luftblase, die eine zusätzliche Kraft erzeugt und ihrem Körper hilft, über Wasser zu bleiben. Allerdings reicht die dadurch erzeugte Kraft allein nicht aus, um ein Laufen auf dem Wasser zu ermöglichen, fanden die Forscher heraus.

Um zu ermitteln, ob die Oberflächenspannung des Wassers eine weitere, tragende Rolle spielt, versetzten sie das Wasser mit Seifenlauge. Dadurch sinkt die Oberflächenspannung. In der Folge sanken auch die Tiere – zwar nicht vollständig, aber doch deutlich tiefer – ins Wasser hinab. Außerdem wurden sie erheblich langsamer. Zuletzt hilft den Geckos vermutlich ihre extrem wasserabweisende Haut, über dem Wasser zu bleiben, berichteten die Forscher weiter. Außer der Oberflächenspannung und dem Wasserschlagen haben sie also ihren eigenen Spezialtrick. Zusätzlichen Antrieb erzeugen die Tiere, indem sie mit Körper und Schwanz seitliche, wellenförmige Bewegungen erzeugen. Die Forscher glauben, dass ihre Ergebnisse bei der Entwicklung von Robotern nützlich sein werden, die über Wasser laufen. Ein sich wellenförmig bewegender Schwanz könne deren Stabilität und Geschwindigkeit verbessern, wasserabweisende Materialien könnten Zugkräfte minimieren.

Geckos sind eine Gruppe von Echsen, zu der Hunderte Arten zählen. Sie haben sich im Laufe von Millionen Jahren an unterschiedliche Lebensräume angepasst. In Wüsten sind sie ebenso zu finden wie in gemäßigten Klimazonen. Manche Geckos besitzen die Fähigkeit, kopfüber an glatten Oberflächen zu laufen. Damit haben sie in den vergangenen Jahren auch das Interesse von Forschern geweckt, die sich mit Klebeverfahren beschäftigen. Dass manche Geckos selbst auf extrem glatten Oberflächen wie Glasscheiben haften, liegt an der Van-der-Waals-Kraft, einer zwischen Atomen und Molekülen wirkenden Kraft, deren Bezeichnung an den Physiker Johannes Diderik van der Waals (1837 bis 1923) erinnert. Die hohe Haftkraft von Geckos beruht auf der gewaltigen Anzahl der Härchen an ihren Füßen, die in Kontakt mit dem Untergrund kommen können. Auf diese Weise summieren sich die Kräfte.

 

Ein Beitrag unserer/s Leserin/s Helmith Stözl aus Sonthofen in Bayern.
Ende des Beitrags 1-2019-005-2017
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