Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Strauße beflügeln Debatte über das Fortbewegungsverhalten von Dinosauriern

12.07.2010
Bislang als Überbleibsel der Entwicklungsgeschichte betrachtet, zeigen aktuelle Forschungsergebnisse, dass die befiederten Vordergliedmaßen dem Strauß als raffinierte Steuerorgane und Bremshilfen dienen.

Die Erkenntnisse über Flügel- und Beinfunktion des größten aller Vögel liefern einen neuen Ansatz für Paläontologen bei der Rekonstruktion der Bewegungsweise zweibeiniger Dinosaurier. Die Wissenschaftler stellten ihre Ergebnisse am 1. Juli bei der Jahrestagung der Society of Experimental Biology in Prag vor.

Bei bisherigen Untersuchungen des Laufverhaltens von Straußen wurden die Flügel nie berücksichtigt, da man angenommen hatte, dass sie hauptsächlich im Dienst von Imponierverhalten und Thermoregulation stehen. Neue Langzeitbeobachtungen handaufgezogener Strauße, Modellrechnungen und Strömungsversuche haben jedoch gezeigt, dass diese flugunfähigen Riesenvögel sich aerodynamische Kräfte zu Nutze machen und sie regelmäßig während schnellem Abbremsen und abrupten Richtungswechseln einsetzen.

Die Ergebnisse der aktuellen Untersuchung weisen auch darauf hin, dass einige der größten und schnellsten Dinosaurier, wie der acht Meter lange Gigantoraptor, ihre befiederten Vorderarme für bessere Balance und Manövrierfähigkeit nutzten. Paläontologen hatten bisher angenommen, dass die Vordergliedmaßen zweibeinger Dinosaurier, im Fachjargon als Theropoden bezeichnet, „zum Fangen von Insekten, Greifen von Zweigen oder zum Herausreißen von Fleisch aus Aas“ benutzt wurden, erläutert die leitende Forscherin Dr. Nina Schaller, die mit dem Forschungsinstitut Senckenberg in Frankfurt/M., den Universitäten Antwerpen und Heidelberg und dem Royal Ontario Museum in Toronto zusammenarbeitet.

Neben den möglichen Ähnlichkeiten zu Dinosauriern beschreibt Dr. Schaller vergleichbaren Flügeleinsatz bei modernen bodenlebenden Vögeln: „Die südamerikanischen Nandus entkommen mit flinkem Zickzacklauf ihren Verfolgern und benutzen dabei ihre abwechselnd ausgestreckten Flügel zum Balancieren“. Andere Verwandte des Straußes, wie das Australische Emu und der Kasuar haben dagegen sehr kleine, kaum noch erkennbare Flügel, die sie während der Fortbewegung ganz dicht an den Körper anlegen. „Es scheint einen direkten Zusammenhang zwischen Flügelgröße und Funktion zu geben“, fügt Schaller hinzu. „Dabei spielt sicher auch der Lebensraum der Tiere eine große Rolle: für den Regenwaldbewohner Kasuar wären große Flügel bei Streifzügen durch das dichte Unterholz sehr hinderlich, während der Strauß seine Schwingen ungehindert in der weiten Steppe ausstrecken kann“.

Die Forscher fanden auch heraus, dass ein kleiner zur Sehne umfunktionierter Beinmuskel eine tragende Rolle bei der Fortbewegung spielt, ganz entgegen dessen bisheriger Beschreibung in der Fachliteratur als „Rudiment“, ein sich in der Rückbildung befindendes Organ. Die kurze Sehne ist der maßgebende Akteur in einem Schnappmechanismus, der das Straußenbein während der Standbeinphase passiv aufrecht hält. Falls ein vergleichbarer Mechanismus auch bei theropoden Dinosauriern mit Straußen-ähnlichem Laufverhalten und Lebensraum vorhanden war, hätte dies den Energieaufwand gesenkt, der zum Tragen eines schweren Körpers nötig ist. Die so eingesparte Energie fließt in den Antrieb, um größere Distanzen schneller zurückzulegen. In Kombination mit dem Einsatz befiederter Vorderarme als Steuerorgane ergibt sich daraus möglicherweise ein vergrößertes Bewegungsspektrum der Dinos.

Ursprünglich standen nur die Beine im Mittelpunkt von Nina Schallers Forschung. Sie wollte untersuchen, wie es Strauße schaffen, mit einem Durchschnittstempo von 60 bis 70 km/h für eine halbe Stunde zu laufen. „Kein Tier läuft so schnell und ausdauernd wie der Strauß“ hatte bereits Bernhard Grzimek 1959 in seinen Film „Serengeti darf nicht sterben“ bewundernd berichtet. „Der Gebrauch der Flügel im Dienste terrestrischer Fortbewegung war eher ein Zufallsfund“ so Schaller.

Für ihre Untersuchungen hat Dr. Schaller drei Strauße in einem großen Freigehege von Hand aufgezogen. Dieser Arbeitsansatz unterscheidet sich grundlegend von der sonst üblichen Methode, Tiere unter Laborbedingungen zu untersuchen. Durch die Freilandhaltung ist sicher gestellt, dass die Tiere in einem möglichst natürlichen Umfeld aufwachsen, in dem sie sich jederzeit frei bewegen können.

„Strauße können sehr gefährlich sein und heftige Tritte austeilen, daher war es äußerst wichtig, dass die Tiere von klein auf an mich gewöhnt waren.“ Um ein risikofreies Arbeitsumfeld aufzubauen, verbrachte die Forscherin sehr viel Zeit mit den Tieren. Bei der Durchführung ihrer Versuche zum Fortbewegungsverhalten bediente sie sich vor allem zwei Hauptzutaten: ein Trillerartiger Ruflauf diente als „Bei Fuß“ Kommando damit die gefiederten Arbeitsgruppenmitglieder sich zu den Freilandversuchen einfanden und essentiell war der rote Eimer. Dieser enthielt stets ein wenig Mais, eine Delikatesse für den ansonsten nicht sehr verwöhnten Straußengaumen. Am Ende der Freiluft-Rennstrecke platziert, sorgte er für den nötigen körperlichen Einsatz.

Die Wissenschaftler werden sich auch weiterhin den Straußenflügeln widmen und hoffentlich weitere mögliche Gemeinsamkeiten des Fortbewegungsverhaltens von Laufvögeln und Dinosauriern finden. Dazu meint Dr. Schaller „ Warum sollten zweibeinige Dinosaurier ihre befiederten Vorderarme nicht ähnlich benutzt haben wie der Strauß? Wie alle anderen Vögel ist auch er ein direkter Nachfahre dieser theropoden Dinosaurier.“

Doris von Eiff | idw
Weitere Informationen:
http://www.senckenberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung
26.04.2017 | Universität Ulm

nachricht Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt
26.04.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie