Sandfische Schwimmend durch den Wüstensand

15 Zentimeter legt der Sandfisch pro Sekunde auf seinen Tauchgängen im Wüstensand zurück - eine Strecke, die etwa seiner eigenen Körpergröße entspricht. Wissenschaftler haben nun herausgefunden, wie die Eidechsen eine so hohe Geschwindigkeit im körnigen Medium entwickeln.

Bei Gefahr graben sich Sandfische blitzschnell in den Wüstensand ein und legen auch unterhalb der körnigen Oberfläche beträchtliche Strecken zurück - abgetaucht aus dem Blickfeld der Feinde. Bislang konnten Wissenschaftler über die Art der Fortbewegung unter der Wüstenoberfläche nur spekulieren: Wie gelingt es den Tieren, sich so flink durch den Wüstensand zu bewegen - laufend, schwimmend oder etwa paddelnd?

Wie US-Wissenschaftler im Fachblatt "Science" schreiben, konnte das Rätsel nun gelöst werden. Um den Wüstensand zu simulieren, füllten Daniel Goldman und sein Forscherteam vom Georgia Institute of Technology winzige Glaskügelchen in eine Box. Mithilfe von Luftströmen variierten sie die Dichte - so wurde einmal ein lockerer und einmal ein körniger Wüstensand nachgeahmt. Um die Bewegungsabläufe der Tiere darin zu visualisieren, verwendeten die Physiker Hochgeschwindigkeits-Röntgenstrahlen.

Fortbewegung durch Sinus-Wellen

Das Ergebnis: Während ihres Tauchgangs durch den Sand legen die Sandfische ihre Beine fest an den Körper an. Schlangenähnlich schwimmen sie durch das körnige Material - mithilfe von Wellenbewegungen in Sinus-Kurven-Form, die vom Kopf ausgehend über den ganzen Echsenkörper bis hin zum Schwanz wandern. "Diese Wellenbewegungen der Sandfische unterscheiden sich grundsätzlich von den Bewegungsabläufen anderer wellenförmig-schwimmender Organismen dieser Größe", so Goldman. Der Aal beispielweise verursache Wellen, die klein beginnen und zum Ende hin größer werden.

Und es gab noch eine weitere Überraschung. "Eigentlich dachten wir, dass die Bewegung der Tiere von der Dichte des Wüstensandes abhängig ist, da lockerer Sand einfacher zu durchpflügen ist als fester", sagt Goldman. Stattdessen beobachteten die Forscher immer die gleichen Wellenbewegungen, wobei die Sandfische im dichten Medium eine höhere Frequenz benutzten und somit schneller schwimmen konnten. Das Fazit der Wissenschaftler: Die Geschwindigkeit der Echsen ist einzig von der Wellenfrequenz, also der Anzahl der Wellen pro Zeitabschnitt, abhängig.

Vorbild für Roboter-Bau

Mithilfe dieser Informationen entwickelten die Physiker ein Modell, um die genaue Geschwindigkeit der schwimmenden Sandfische zu berechnen. Das Ergebnis: Je schneller eine wellenförmige Bewegung auf die nächste folgt, umso flinker kommt der Sandfisch voran. Dabei erreicht er Geschwindigkeiten von mehr als 15 Zentimetern pro Sekunde - schnell genug, um Feinden zu entfliehen. Laut Goldman haben diese neuen Erkenntnisse nicht nur biologische Relevanz. Ingenieure könnten das Wissen nutzen, um sandfisch-ähnliche Roboter zu bauen, die sich in komplexer Umwelt fortbewegen können.

Deutsche Forscher hatten 2008 im Fachmagazin "Public Library of Science" die These aufgestellt, dass Sandfische ihre Beine vor- und zurückbewegen und so mithilfe von Paddelbewegungen durch den Sand schwimmen.

ck

Mehr zum Thema



Newsticker