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Allometrie

Diese Schlagwort ist 11 Beiträgen zugeordnet

Ein grünes Pferd im Zimmer

Zum Glück war es nur ein kleines Pferd mit ganz normaler Farbe… Heupferde sind eben grün und wesentlich kleiner als Pferde, die Heu fressen. Es hatte sich in mein Zimmer verirrt. Nicht nur dass es hier nichts zu suchen hatte, sondern auch weil es hier nichts zu suchen gab, verscheuchte ich es durch die Balkontür. Denn es gibt hier weder Insekten und deren Larven noch Pflanzen, von denen es sich hätte ernähren können – hoffe ich jedenfalls. Das Pferdchen machte einen Riesensprung auf die Brüstung des Balkons und verharrte in nachdenklicher Position (siehe Foto). Jedenfalls sah es für mich so aus. Es ließ sich nicht so leicht aus der Ruhe bringen, jedenfalls störte es sich auch nicht daran, dass ich aus geringer Entfernung fotografierte. Warum ist das Tierchen grün? Man schaue es sich doch nur vor dem Hintergrund des grünen Weins mit den etwas in Gelbliche changierenden Ästen an, dann hat man die Antwort: Das Heupferdchen wäre perfekt getarnt. Dasselbe gilt natürlich auch für Gras und Heu.
Ist es nicht erstaunlich, dass dieses Tier mit den relativ dünnen Beinchen eine derartige Performance auf die Beine stellt? Was macht seine Stärke aus? Das physikalische Zauberwort heißt #Allometrie. Wer mehr darüber wissen will, sei auf einen früheren Beitrag verwiesen (z.B. hier).

Klapperstörche am Dümmer


Es gibt sie noch, die Störche. Auf unserer Umwanderung des Dümmers, eines flachen Sees im flachländlicher Norden Deutschlands, erleben wir sie nach Jahren zum ersten Mal wieder in freier Natur. Sowohl auf der Suche nach Nahrung (im angrenzenden renaturierten Ochsenmoor) als auch auf dem Nest, das sich auf einem von Menschenhand angefertigten hohen Pfahl mit einer radartigen Plattform befindet. Was in meiner Kindheit fast zum Alltäglichen gehörte, Störche in freier Natur, ist mittlerweile zu einer Seltenheit geworden. Weiterlesen

Rätselfoto des Monats Oktober 2016

129_warum-hebt-er-nicht-ab_Frage eines etwa 9 jährigen Kindes: Warum hebt der nicht ab?

Damit war der Luftballonverkäufer gemeint, der diese große Traube festhielt. Ich gebe die Frage hiermit an alle Interessierten weiter.

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Frühlingserwachen im Verborgenen

Kleeblatt_mit_TropfenBei einem Vorfrühlingsspaziergang durch den noch winterlich kahlen aber dafür sonnendurchfluteten Buchenwald im Hüggel erblicke ich eher zufällig die ersten Sauerkleeblätter, die sich durch die Schicht der im vorangegangenen Herbst abgefallenen Buchenblätter ans Licht vorgearbeitet haben. So zerbrechlich sie auch erscheinen mögen, sie haben immerhin die Kraft aufgebracht, die relativ dicke Schicht der verfaulenden Buchenblätter anzuheben und durch einen infolgedessen aufbrechenden Spalt hindurchzudringen. Weiterlesen

Ein erstaunlicher Balanceakt in freier Natur

Eisskulpturen_en_miniatureDieses Foto bekam ich vor ein paar Tagen von einem Kollegen zugesandt. Ich finde es so schön und interessant, dass ich es auch jetzt noch – da ich mit dem Winter bereits abgeschlossen habe – hier zur Kenntnis geben und kurz beschreiben möchte. Zum einen kann ich mich der subtilen Ästhetik der filigranen, im Blau des Himmels leuchtenden Strukturen nicht entziehen, ohne es mit anderen zu teilen. Zum anderen erweist sich das Foto auch physikalisch als äußerst interessant. Weiterlesen

Wege 4: 3D-Ameisenstraße

AmeisenstraßeAmeisen scheinen eines mit dem Menschen gemeinsam zu haben. Sie fallen durch belebte Wege auf. Wo immer man Ameisen entdeckt, sind sie auf einem meist mehrspurigen Weg unterwegs. Es erinnert stark an Autobahnen, die man von Flugzeug aus oder aus einem Hochhaus sieht. Der Ameisenverkehr erinnert in mancher Hinsicht an den Autoverkehr in manchen asiatischen Ländern: Die äußerlich chaotisch wirkende Fortbewegung läuft erstaunlich reibungslos und effektiv ab. Das scheinen neueste Forschungsergebnisse zu bestätigen, wonach es beispielsweise in gefährlichen Situationen mit  großem Andrang schneller gehe, den Ort in chaotischer als in geordneter Weise zu verlassen. Den Ameisen scheint es in der Tat auf Effektivität und optimales Vorankommen gelegen zu sein. So haben sie auch keine Probleme damit, vom Menschen zu ganz anderen Zwecken errichtete Artefakte in ihr Wegesystem zu integrieren. Weiterlesen

Des Raureifs Glanz im Sonnenlicht

Reif_IMG_5641rvSchlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 37/6 (2006) 295

Es ist erstaunlich, wie die Natur Ränder und Begrenzungen auf unterschiedliche Weise hervorzuheben vermag. Im Winter können wir wieder verfolgen, wie Raureif und Eisnadeln die Ränder von Blättern verzieren. Wie kommt es zu diesem Effekt?

PDF: Des Raureifs Glanz im Sonnenlicht

Die Gestalt von Bäumen- zufällig oder gesetzmäßig?

Rodewald, Bernd; Schlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik 37/5, 7 (1988).

Es ist die Absicht dieses Beitrags, einige physikalische Grundprinzipien aufzuzeigen, welche die Architektur eines Baumes entscheidend bestimmen. Denn obgleich es keine zwei Bäume zu geben scheint, die sich vollständig gleichen, können die vielfältigen Verästelungen und Verzweigungen eines Baumes nicht reine Produkte des Zufalls sein. Gewisse Regelmäßigkeiten, welche einen Baum als „Baum“ erkennbar werden lassen, …

PDF: Die Gestalt von Bäumen – zufällig oder gesetzmäßig?

Wenn Wasser schlüpfrig und Luft klebrig wird… Zum Einfluß der Größe auf Form und Fortbewegungsart schwimmender Tiere.

Rodewald, Bernd; Schlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik 37 /5, 22 (1988).

Wir wissen aus eigener Erfahrung vom Radfahren, Schwimmen oder Waten in brusthohem Wasser: Wasser und Luft setzen einem bewegten Körper einen Widerstand entgegen, dessen Größe offensichtlich von der Geschwindigkeit abhängt und den wir in Wasser stärker spüren als in Luft. Allerdings scheinen die für uns spürbaren Größenverhältnisse nicht so einfach auf andere bewegte
Objekte übertragbar zu sein. Im Gegensatz zum Menschen erfährt ein Delphin im Wasser wenig Widerstand und erreicht dadurch Spitzengeschwindigkeiten von mehr als 8m/s. Und während umgekehrt die Luft für das Gehen des Menschen kaum ein Hemmnis darstellt, scheint sie für Blütenpollen oder die feinen Wassertröpfchen der Wolken geradezu klebrig zu sein. Deshalb fallen die Wolken trotz der weitaus größeren Dichte von Wasser gegenüber
Luft nicht „vom Himmel“.

PDF: Wasser_schlüpfrig_Luft_klebrig

Von großen und kleinen Tieren

AnfangSchlichting, H. Joachim; Rodewald, Bernd. In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik 37/5, 2 (1988).

Aus biologischer Sicht muß man eigentlich über die Artenvielfalt und den Gestaltenreichtum in der Tierwelt erstaunt sein. Denn die biologischen „Materialien“ und die mikrobiologischen „Baupläne“ sind für alle Tiere gleich. Bei näherer Betrachtung zeigt sich jedoch, daß einige wesentliche Aspekte dieser Vielfalt durch die unterschiedlichen Körpergrößen der Tiere verständlich
werden.

PDF: Von großen und kleinen Tieren

Energiehaushalt und Körperbau

Schlichting, H. Joachim; Rodewald, Bernd. In: Unterricht Biologie 10/12, 20-24 (1986).

Auch Lebewesen unterliegen physikalischen Gesetzmäßigkeiten. In diese gehen physikalische Größen ein, die sehr oft vom Volumen oder von einer Fläche (Oberfläche, Querschnittsfläche) des Lebewesens abhängen. Das Volumen V wächst mit der dritten Potenz der Körpergröße bzw. -länge, eine Fläche A jedoch nur mit dem Quadrat der Körpergröße. V nimmt daher mit wachsender Körpergröße schneller zu als A . Dieser einfache geometrische Sachverhalt hat zur Folge, daß alle physikalischen Größen, die durch das Volumen bestimmt sind, ebenfalls schneller mit L wachsen als die Größen, die durch eine Fläche bestimmt sind. Hieraus ergeben sich für Lebewesen weitreichende Konsequenzen.

PDF: Energiehaushalt und Körperbau

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