Superklebende Froschzungen

Klebrige Zungen erlauben es Fröschen, ihre Beutetiere zu fassen. Wissenschaftler des Instituts für Spezielle Zoologie an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) konnten nun erstmals die dabei auftretenden Kräfte messen, mit denen Froschzungen an Oberflächen haften. Die Arbeit wurde heute (Donnerstag, 12. Juni) in der internationalen Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht.

Südamerikanischen Schmuckhornfröschen (Gattung Ceratophrys) setzten die Kieler Forscher Insekten hinter einer Glasscheibe vor, welche mit einem Kraftsensor verbunden war. Beim Versuch die Beute zu fangen, hafteten die Zungen am Glas und die dabei auftretenden Kräfte wurden erfasst.

Die Haftkräfte lagen dabei teilweise deutlich über dem Körpergewicht der Tiere. Ein Frosch könnte also theoretisch mit seiner Zunge ein Beutetier vom Boden heben, das schwerer ist, als der Frosch selbst. „Stellen sie sich einen 80 Kilogramm schweren Menschen vor, der über 110 Kilogramm in wenigen Millisekunden mit seiner Zunge vom Boden hebt“, verdeutlicht Dr. Thomas Kleinteich, Erstautor der Studie, die Leistungsfähigkeit von Froschzungen.

Über den eigentlichen Haftmechanismus von Amphibienzungen ist bisher kaum etwas bekannt. „Man geht davon aus, dass der Schleim auf der Zungenoberfläche als eine Art Superkleber wirkt“, so Kleinteich weiter, „allerdings zeigen unsere Ergebnisse, dass höhere Haftkräfte auftreten, wenn nur wenig Schleim produziert wird.“

Kleinteich und Zweitautor Professor Stanislav N. Gorb gehen davon aus, dass außer dem Schleim die Beschaffenheit der Zungenoberfläche eine entscheidende Rolle bei der Haftung der Zunge spielt. Wie diese bei verschiedenen Froscharten aussieht, beschreiben Kleinteich und Gorb aktuell.

Auch planen die Forscher, den Versuch zur Kraftmessung weiter zu verbessern, um die Haftkräfte nicht nur auf Glas, sondern auch auf natürlichen Beuteoberflächen zu messen. Langfristig soll es so möglich sein, den Haftmechanismus der Froschzungen aufzuklären und für technische Anwendungen zugänglich zu machen.

Originalveröffentlichung:
Kleinteich T and Gorb SN. 2014. Tongue adhesion in the horned frog Ceratophrys sp..Scientific Reports 4: 5225. DOI: 10.1038/srep05225
Link: www.nature.com/srep/2014/140612/srep05225/full/srep05225.html

Bilder stehen zum Download bereit:
http://www.uni-kiel.de/download/pm/2014/2014-172-1.jpg
Unterschrift: Ein Schmuckhornfrosch aus der südamerikanischen Gattung Ceratophrys
Foto/Copyright: Thomas Kleinteich

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2014/2014-172-2.jpg
Unterschrift: Die südamerikanischen Hornfrösche sind Lauerjäger, die halb eingegraben darauf warten, dass sich ihnen Beutetiere nähern.
Foto/Copyright: Thomas Kleinteich

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2014/2014-172-3.jpg
Unterschrift: Standbild aus einer Hochgeschwindigkeits-Videoaufnahme: Beim Beutefang benutzen Frösche eine Klebezunge, die weit aus dem Maul herausgeschleudert werden kann.
Foto/Copyright: Thomas Kleinteich

Weitere Informationen:
Unter folgendem Link haben Sie Zugriff auf eine Videosequenz des Beutefangs eines Schmuckhornfrosches, welche mit einer Hochgeschwindigkeits-Videokamera aufgezeichnet wurde:
http://www.youtube.com/watch?v=9k5Sxd6UY6I

Kontakt:
Dr. Thomas Kleinteich
Spezielle Zoologie – Funktionelle Morphologie und Biomechanik
Tel.: 0431/880-4509
E-Mail: tkleinteich@zoologie.uni-kiel.de