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Zeitlupen-Studien Slow Motion enthüllt Geheimnisse der Tierwelt

In der Natur laufen manche Vorgänge so schnell ab, dass wir sie mit blossem Auge nicht erkennen. Erst die Zeitlupe macht sie sichtbar. Drei Beispiele, bei denen Slow-Motion-Filmtechnik neue Erkenntnisse brachte.

Frosch-Akrobatik in den Bäumen

Legende: Video Frosch-Sprung in Zeitlupe abspielen. Laufzeit 0:26 Minuten.
Aus Kultur vom 02.02.2017.

Wie schaffen es Frösche, sicher zu landen, wenn sie von Ast zu Ast springen? Das untersuchten Forscher der Christian-Albrechts-Universität in Kiel mit Zeitlupen-Aufnahmen des südamerikanischen Baumhöhlen-Krötenlaubfroschs.

Sie stellten fest, dass die Amphibien verschiedene Taktiken anwenden. Eine besteht darin, mit allen Vieren von sich gestreckt auf einen Ast zuzufliegen. Sobald ein Fuss den Ast berührt, bleibt er kleben – dank Haftscheiben unter den Zehen. An einem Bein schwingt der Frosch um den Ast und zieht sich dann wie ein Reck-Turner nach oben.

Die Slow-Motion-Bilder lassen auch erahnen, wie stark die Klebekraft der Haftscheiben sein muss: Die Wissenschaftler berechneten, dass sie bis das 14-Fache des Körpergewichts tragen.

Der präzise Wasserstrahl des Schützenfischs

Legende: Video Schützenfisch in Slow Motion abspielen. Laufzeit 0:17 Minuten.
Aus Kultur vom 02.02.2017.

Schützenfische haben eine spezielle Jagdtechnik: Mit einem gezielten Wasserstahl aus dem Maul schiessen sie ihre Beute ab.

Mit Zeitlupenbildern fanden Forscher der Universität Bayreuth heraus, dass die Fische den Strahl an die Entfernung der Beute anpassen – so dass sie diese immer mit maximaler Kraft treffen.

Dazu manipulieren Schützenfische den Strahl beim Spucken so, dass später ausgestossenes Wasser schneller ist und aufholt. Kurz vor dem Aufprall konzentriert sich das Wasser dann an der Strahlspitze zu einer schlagkräftigen «Wasserbombe».

Wie Echsen beim Sprung den Schwanz einsetzen

Legende: Video Echse hüpft in Zeitlupe abspielen. Laufzeit 0:41 Minuten.
Aus Kultur vom 02.02.2017.

Wie Echsen ihren Schwanz genau einsetzen, um sich in der Luft in die richtige Position zu drehen, haben Forscher der Universität Berkeley untersucht. Mit Slow-Motion-Kameras filmten sie Siedleragamen beim Springen.

Wenn die Reptilien den Absprung nicht ideal erwischen, korrigieren sie ihre Position im Flug. Dafür drehen sie den Schwanz nach dem physikalischen Gesetz der Drehimpulserhaltung so, dass die Gegenrotation den Körper in die richtige Lage bringt.

Nach dem Vorbild der Echse bauten die Wissenschaftler dann einen Roboter mit Schwanz, der sich auf die gleiche Art und Weise stabilisieren kann.

Sendung: SRF 1, Einstein, 2.2.2017, 21 Uhr

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