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Wie der Gecko an der Decke hängt
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Forschung

Wie der Gecko an der Decke hängt

Viele Tiere wie Fliegen, Spinnen und auch Käfer können an der Decke laufen. Scheinbar mühelos meistern die kleinen Leichtgewichte diese Aufgabe. Doch auch die weitaus schwereren Geckos sind wahre Kletterkünstler. Die empfindsamen Härchen an ihren Zehen sind das Geheimnis ihres ungewöhnlichen Talents, wie ein internationales Forscherteam jetzt zeigen konnte.

Geckos sind die größten Tiere, die Wände erklimmen und sogar an der Decke laufen können. Die Reptilien sind bestens für diese Art der Fortbewegung ausgestattet: auf ihren Zehen sitzen Millionen zarter Härchen, die Im Vergleich zu einem menschlichen Haar außerordentlich fein sind. Der Durchmesser beträgt gerade mal ein Hundertstel des menschlichen Pendants. Umso erstaunlicher die Leistung, die diese Härchen erbringen. Jedes Haar ist mit etwa hundert winzigen, spatelförmigen Verbreiterungen versehen, die den intensiven Kontakt mit Oberflächen ermöglichen. Auch Materialien tief unter der Kontaktoberfläche können Geckos so erspüren, wie ein Forscherteam aus Saarbrücken und Portland nun nachweisen konnte. Die Wissenschaftler um Karin Jacobs und Peter Loskill von der Universität des Saarlandes haben ihre Ergebnisse gemeinsam mit Forschern um Kellar Autumn vom Lewis & Clark College in Portland am 19. September im Fachjournal „Journal of the Royal Society Interface“ veröffentlicht.

Um das Feingefühl der Reptilien zu untersuchen, entfernten die Wissenschaftler behutsam die Härchen von den Zehen eines Tokay-Geckos (die schon bei der nächsten Häutung des Tieres durch neue ersetzt werden). Die Wissenschaftler bündelten die Härchen und klebten sie an die Spitze eines hochempfindlichen Kraftmessers. Anschließend wurde dieser über die Oberfläche von Siliziumscheiben gezogen, die unterschiedlich dick mit Siliziumdioxid beschichtet waren. Die dabei auftretenden Reibungs- und Anziehungskräfte konnten die Forscher messen. Es zeigte sich, dass die Härchenbündel umso stärker von der Siliziumoberfläche angezogen werden, je dünner die auflagernde Siliziumdioxid-Schicht ist. Sie schlussfolgerten aus ihren Experimenten, dass das Haftungsvermögen der Härchen auch von der Materialzusammensetzung tief unter der jeweiligen Oberfläche abhängt und dass selbst ein so großes Tier wie der Gecko genau die Zusammensetzung des Materials tief unter der Oberfläche spüren kann.

„Bisher hat man die Adhäsionskräfte von der Oberflächenenergie hergeleitet. Sie ist eine Eigenschaft der äußersten, oberflächennahen Atomlagen bis zu einer Tiefe von etwa einem Nanometer“, sagt Jacobs. „Unsere neue Beschreibung bezieht aber zusätzlich die molekulare van der Waals-Kraft ein, die aus tieferen Schichten resultiert.“ Die Wissenschaftler führen daher den neuen Begriff „subsurface energy“ ein, mit dem sie beschreiben, wie das Material unterhalb der Oberfläche zur Haftung beiträgt. Die Kletterkünste von Insekten und Reptilien sind für Wissenschaftler von großem Interesse. So ist eine Verwendung der speziell ausgeschiedenen Haftungssekrete von Heuschrecken oder Käfern als Insekten-Kleber für Wundpflaster denkbar.

laborwelt.de/al

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