Uni-Journal Jena November 2014

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Forschung
Highspeed im Trippelschritt
Warum Ameisen niemals die Bodenhaftung verlieren
Sie sind klein, flink und wendig: Dank
Heckantrieb und effizienter Leichtbau-
weise, vor allem aber aufgrund eines
ausgeklügelten Stabilisierungssystems,
bringen es die kleinen Flitzer auf ab-
solute Spitzengeschwindigkeiten. Die
Rede ist nicht etwa von einer neuen Ge-
neration ultraschneller Kleinwagen. Ge-
meint sind Wald-
ameisen. Bis zu
26 Körperlängen
legen die Tiere pro
Sekunde zurück
und erreichen da-
bei eine Frequenz
von 16 Schritten
pro Sekunde.
„Und das al-
les, ohne dabei
abzuheben“, sagt
Bewegungswis-
senschaftler Lars
Reinhardt. „Denn
anders als bei den
meisten schnell
laufenden Säuge-
tieren oder Vögeln
gibt es bei der
Fortbewegung von
Ameisen keine
Flugphase.“ Auch
bei hohemTempo,
so Reinhardt weiter, verlieren die Tiere
niemals die Bodenhaftung. Zu diesem
Ergebnis ist der Nachwuchsforscher in
einer aktuellen Studie gekommen. Wie
er gemeinsam mit Prof. Dr. Reinhard
Blickhan in der Fachzeitschrift „The Jour-
nal of Experimental Biology“ schreibt,
nutzen Ameisen ein „grounded running“
genanntes Bewegungsmuster (DOI:
10.1242/jeb.098426).
Die vorliegende Arbeit enthält die
erste umfassende, biomechanische
Lokomotionsanalyse an Ameisen über-
haupt, in der nicht nur die Bewegungs-
abläufe, sondern auch die bei der Fort-
bewegung der Tiere wirkenden Kräfte
gemessen und analysiert worden sind.
Möglich machte das erst ein hochemp-
findlicher Sensor, den Lars Reinhardt im
Rahmen seiner Promotionsarbeit entwi-
ckelt hat (DOI: 10.1242/jeb.094177).
Allzeit stabiler Gang
Das Schrittmuster der Ameisen bleibt
bei jedem Tempo gleich: Jeweils drei
Beine berühren immer den Boden. „Die
Tiere nutzen den alternierenden Tripod-
Gang“, sagt Reinhardt. Dazu bewegen
sie synchron das Vorder- und Hinterbein
einer Körperseite und das mittlere Bein
auf der gegenüberliegenden Seite nach
vorn. Erst wenn alle drei wieder Boden-
kontakt haben, heben die anderen Beine
ab. Das sei zwar energieaufwendig.
„Doch so erreichen die Ameisen einen
sehr stabilen Gang, auch im unwegsa-
men Gelände.“Hinzu komme, dass diese
Art der Fortbewegung auch blitzschnelle
Richtungswechsel möglich macht. US
Würmer im Einsatz gegen Hochwasser
Warum die Regenwurmdichte den Wasserhaushalt des Bodens beeinflusst
Die Bilder haben die meisten wohl noch
im Kopf: Im Sommer 2013 standen weite
Teile Mitteldeutschlands unter Wasser.
Heftige Niederschläge hatten das Land
in eine Seenlandschaft verwandelt. „Sol-
che Extremereignisse machen deutlich,
welch wichtige Rolle der Wasserkreis-
lauf in unserem Leben spielt“, sagt Ju-
niorprofessorin Dr. Anke Hildebrandt.
„Einer der wichtigsten Umschlagplätze
ist dabei der Boden.“ Denn der Boden
ist das Auffangbecken für Niederschlags-
wasser und stelle so die Verbindung zum
Grundwasser her, erklärt die Juniorpro-
fessorin für Ökologische Modellierung.
Wie die natürliche Infiltration – die Auf-
nahme von Niederschlägen in den Bo-
den – beeinflusst wird, das haben Prof.
Hildebrandt und ihr Team jetzt detailliert
untersucht: Dr. Christine Fischer konnte
gemeinsam mit Kollegen nachweisen,
dass die Wasseraufnahmefähigkeit des
Bodens entscheidend vom Pflanzen-
bewuchs sowie dem Vorkommen von
Regenwürmern geprägt ist. Seine Er-
gebnisse hat das Forscherteam in der
Fachzeitschrift „PLOSOne“ veröffentlicht
(DOI: 10.1371/journal.pone.0098987).
Ausschlaggebend für die Aufnahmeka­
pazität des Bodens ist seine Porenstruk­
tur. Dass die von biologischen Faktoren
geprägt wird, ist eine zentrale Erkennt­
nis der vorliegenden Arbeit. So fanden
die Forscherinnen heraus, dass sich das
Vorkommen von Gräsern negativ auf
die Entstehung großer Poren auswirkt,
während das Vorhandensein von Legu-
minosen wie Klee oder Lupinen deren
Entstehung begünstigt. Zudem spielen
Regenwürmer eine große Rolle: Diese
begünstigen durch ihre Aktivitäten im
Boden die Porenbildung. Allerdings
scheinen sie sich bevorzugt dort aufzu-
halten, wo es auch Leguminosen gibt,
was den Effekt auf dieWasseraufnahme
zusätzlich verstärkt. US
AmeisensindMeis-
terim„grounded
running“.
Kontakt:
LarsReinhardt
Tel.:03641/945706
E
.
de
Jun.-Prof.Dr.AnkeHildebrandt(l.)undDr.ChristineFischer.
Kontakt:
Tel.:03641/948651
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