Schlangen im Gleitflug

Blacksburg (USA) - In den Regenwäldern Südostasiens gleiten Schmuckbaumnattern elegant von Baum zu Baum. Strecken von mehreren Metern können die giftigen Schlangen im Flug überwinden. Dabei spreizen sie ihren Körper, um sich besser in der Luft halten zu können. Doch auch eine ausgeklügelte Schlängelbewegung des gesamten Körpers stabilisiert ihren Gleitflug wesentlich. Zu diesem Ergebnis kommen nun amerikanische Wissenschaftler, die die Bewegungen der Schlangen genauer analysiert und mit einem Computermodell nachgestellt haben. Ihre Ergebnisse präsentieren die Forscher in der Fachzeitschrift „Nature Physics“.

Mit ihrem Schlängeln legen die Reptilien am Boden und im Wasser mühelos weite Strecken zurück. Doch auch in der Luft bietet diese Körperbewegung signifikante Vorteile Dazu untersuchten Isaac J. Yeaton und seine Kollegen von der Virginia Tech in Blacksburg den Gleitflug von einzelnen, etwa einen Meter langen Schmuckbaumnattern – Chrysopelea paradisi – genauer. Sie ließen die Tiere aus einer Höhe von gut acht Metern kontrolliert fallen und hielten ihren Gleitflug mit einer Hochgeschwindigkeitskamera fest. Dabei erkannten sie, dass die Reptilien nicht nur nach rechts und links in der Horizontalen schlängelten, sondern auch hoch und runter in der Vertikalen.

Für die leicht erkennbare Schlängelbewegung in der Horizontalen machten die Forscher eine Frequenz von knapp zwei Hertz aus. Das bisher kaum beobachtete vertikale Schlängeln vollzog sich dagegen fast doppelt so schnell mit bis zu 3,4 Hertz. Um den Einfluss dieser Bewegung auf den Gleitflug zu verstehen, simulierten Yeaton und Kollegen den Gleitflug der Schlangen im Computer. Dabei erkannten sie, dass die Schlängelbewegungen vor allem zu einer Stabilisierung einer gedachten Längsachse der Schlange diente. Das vertikale und horizontale Schlängeln vermied damit ein Abkippen der gleitenden und etwas gespreizten Schlange nach links oder rechts. Und ganz ohne jedes Schlängeln würden die Baumnattern fast senkrecht wie ein Stein auf den Boden fallen.

Diese auf Beobachtungen und Simulationen basierende Studie zeigt nicht nur den Einfallsreichtum der Natur und das Anpassungsvermögen der Schlangen. Yeaton und Kollegen sind davon überzeugt, dass ihre Ergebnisse auch für die Entwicklung von Flugrobotern ohne jeden Flügel oder Seitenruder neue Impulse liefern könnte.