19.05.2008

Gegen die Schwerkraft

Mit Hilfe von Schnabel-Nachbauten haben Forscher entdeckt wie Vögel Wasser den Schnabel hinauf befördern.


Washington (dpa) ­ Trotz ihrer langen Schnäbel, können Watvögel Wassertropfen entgegen der Schwerkraft zum Schlund befördern. Mit Hilfe von Schnabel-Nachbauten haben Forscher nun entdeckt wie das geschieht: Die Vögel öffnen und schließen ihre Schnäbel demnach mehrfach schnell hintereinander, wodurch die einzelnen Tropfen aufgrund ihrer Oberflächenspannung Stück für Stück verschoben werden. Je schneller die Vögel ihren Schnabel öffnen und schließen, desto schneller bewege sich der Tropfen samt der darin eingeschlossenen Kleinstlebewesen zum Schlund der Tiere, berichten die Forscher im Journal «Science» (Bd., 320, S. 931).

Watvögel wie die Wassertreter (Phalaropus) zeigen ein sehr außergewöhnliches Fressverhalten: Sie schwimmen im Wasser schnell im Kreis und erzeugen so eine Art Wirbel, der Kleinkrebse und andere Wasserlebewesen Richtung Oberfläche spült. Die Vögel picken dann von der Wasseroberfläche kleine Tropfen auf, können diese aber aufgrund der Länge und Form ihres Schnabels nicht einfach aufsaugen.

Manu Prakash vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge und sein Team zeigten nun, dass der Aufwärtstransport vor allem aufgrund der Oberflächenspannung des Wassers und der Reibungskräfte zwischen Tropfen und Schnabel möglich ist: Wie die Versuche mit den künstlichen Schnäbeln im Detail ergaben, wird der Tropfen zwischen Ober- und Unterseite des Schnabels quasi eingeklemmt. Öffnet sich nun der Schnabel, wird der Tropfen gestreckt und die Kontaktfläche zur Schnabeloberfläche wird kleiner. Dieser Effekt ist Richtung Schnabelspitze größer, so dass der Tropfen Richtung Hals rutscht, und zwar auch gegen die Schwerkraft.

Von großer Bedeutung für die Funktionsfähigkeit des von den Forschern als «Kapillar-Ratsche» bezeichneten Systems sei die Benetzbarkeit des Schnabels mit Wasser. Verunreinigungen, etwa durch Öl oder Lösungsmittel, veränderten die Benetzbarkeit und führten schlimmstenfalls zu einem Versagen des Transportsystems. Die Vögel seien deshalb in ihrem Lebensraum besonders von Ölunglücken oder anderen Chemieunfällen bedroht.

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