Schaben wechseln die Gangart

Cleveland (USA) - Auch Schaben wechseln zwischen Schritt und Trab: Bewegen sich die Insekten immer an der Wand lang, sind sie langsam und schlendern gemächlich dahin. Überqueren sie aber eine freie Fläche, fallen die Tiere in einen schnellen Trab, haben US-Biologen beobachtet. Für beide Gangarten setzen die Schaben einen Dreibein-Gang ein, bei dem drei ihrer sechs Beine stets Kontakt zum Boden haben - das vordere und hintere Bein der einen Seite gleichzeitig mit dem mittleren Bein der anderen. Ein Unterschied zwischen den beiden Gangarten besteht neben der Geschwindigkeit in der Koordination der Beine, berichten die Forscher im "Journal of Experimental Biology" (doi: 10.1242/jeb.060038).

"Wenn sie vom Schlendern zum Trab übergehen, kann man sehen, wie sich die Koordination strafft", erläutert John A. Bender von der Case Western Reserve University in Cleveland. "Die schlendernde Gangart ist ein geradezu schlampiger Dreibein-Gang, aber wenn man auf die trabende Gangart wechselt, ist alles ganz plötzlich klar, sauber und fein koordiniert." Bender und Kollegen hatten den Gang von Schaben der Art Blaberus discoidalis studiert. Die Fortbewegung dieser Insekten bis ins Detail zu kennen ist von besonderem Interesse für die Robotik. "Es wäre großartig Roboter zu entwickeln, die wie Schaben laufen", sagt Bender. Die Insekten bewegen sich selbst auf unwegsamstem Terrain sicheren Fußes. Gelingt es Forschern, die Bewegungsabläufe und deren Kontrolle exakt zu entschlüsseln, könnten diese Erkenntnisse eine hervorragende Grundlage für die Konstruktion von Robotern bieten.

Um den Schabengang unter die Lupe zu nehmen, ließen die Biologen die Insekten zunächst in einer großen Arena nach Lust und Laune laufen und beobachteten die Routen und Geschwindigkeiten der Tiere. In weiteren Experimenten analysierten die Biologen mithilfe von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen die Bewegungsabläufe und Koordination der einzelnen Beine und Gelenke im Detail, während die Schaben über einen leicht öligen Untergrund liefen.

Zwtl: Entweder langsam oder schnell

Die Biologen stellten fest: Gleich ob schnell oder langsam, die Schaben nutzen stets einen Dreibein-Gang, der in der schnelleren Gangart allerdings deutlich koordinierter abläuft. Dabei setzen die Insekten kein Kontinuum unterschiedlichster Geschwindigkeiten ein. Vielmehr sind sie entweder - mit weniger als 10 Zentimetern in der Sekunde - ziemlich langsam oder - mit rund 30 Zentimetern in der Sekunde - recht fix unterwegs. Entscheidender tempobestimmender Faktor ist, ob sich eine Wand in der Nähe befindet. In den Trab fielen die Schaben zumeist dann, wenn ihre Antennen keinen Kontakt mehr zu Wand der Arena hatten. Bei dem schnellen Traben über freie Flächen könnte es sich um eine Art Fluchtreaktion handeln, vermuten die Biologen. Ebenso könnten die Tiere die schnelle Gangart einsetzen, wenn sie sich gezielt von einem Ort zu einem anderen bewegen. Wenn sie dagegen in einem kleineren Gebiet etwas erkunden oder nach Futter suchen, wählen sie das langsame Schlendern.