Insekten müssen sich die Füße abtreten

Einige Insekten müssen sich laufend die Füße abtreten, wenn sie nicht die Bodenhaftung verlieren wollen. Das haben Experimente einer englischen Forschergruppe ergeben. Lediglich solche Tiere, bei denen die Bürste gewissermaßen schon eingebaut ist, können auf Wischbewegungen bei jedem Schritt verzichten.

Foto: Augiasz via Wikimedia.org (Creative Commons Attribution Share-Alike 3.0)

Diese Insekten-Haftorgane seien das Musterbeispiel einer selbstreinigenden Struktur und könnten daher als Vorbild für die Technik dienen, schreiben die Forscher um Christofer Clemente von der University of Cambridge im “Journal of Experimental Biology”. Ganz im Gegensatz dazu stehe herkömmliches Klebeband, das sich rasch mit Staub und Abrieb zusetze und dadurch nutzlos werde.

Neben winzigen Krallen tragen Insekten an ihren Fußgliedern kleine Haftpolster, dank derer beispielsweise Fliegen mühelos auf einer Fensterscheibe herumlaufen können. Diese Polster lesen ständig Pollen, Einzeller und andere kleine Partikel auf und sollten daher an Haftkraft verlieren. Dennoch hält kaum ein Insekt alle paar Schritte inne, um sich ausführlich zu putzen. Clemente und Kollegen untersuchten daher, wie es um die Selbstreinigungskräfte der Fußpolster steht.

Als Versuchsobjekte wählten die Forscher den Blattampferkäfer mit borstenbesetzten Haftpolstern und die Indische Stabschrecke mit glatten, relativ weichen Polstern. Die Forscher drückten jeweils ein Bein ihrer Probanden leicht gegen ein Glasplättchen und zogen es senkrecht oder mit einer leichten Seitwärtsbewegung wieder ab. Dabei maßen sie die Haft- und Reibungskräfte zwischen Fuß und Unterlage. Um eine Verschmutzung zu simulieren, ließen sie die Tiere zwischenzeitlich in einen Haufen winziger Kunststoffkügelchen treten.

Nach dieser Verunreinigung fiel die Haftkraft der Polster um rund 90 Prozent. Mit jedem nachfolgenden Schritt erholte sie sich aber wieder, indem stets ein Teil der aufgelesenen Kügelchen auf der Oberfläche zurückblieb. Das Borstenpolster des Käfers erwies sich dabei als das überlegene Konzept: der Reinigungseffekt stellte sich hier schon beim bloßen Abheben des Fußes ein, während die glatten Polster der Stabschrecke eine zusätzliche Abstreifbewegung erforderten. Ein Grund dafür könnte sein, dass zwischen den Borsten steckende Partikel förmlich abgestoßen werden, wenn sich die Borsten beim Aufsetzen und Abheben des Fußes gegeneinander verschieben.

Forschung Christofer J. Clemente, James M. R. Bullock und Walter Federle, Department of Zoology, University of Cambridge; Andrew Beale, University College London

Veröffentlichung Journal of Experimental Biology, Vol. 213, pp 635-42, DOI 10.1242/jeb.038232

WWW:
Insect Biomechanics Workgroup, University of Cambridge
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