Biologie

Ein Tisch als Insektenhotel

Als ich vor ein paar Tagen unser „Glashaus“ für die warme Jahreszeit einrichtete und die Schondecke vom Tisch entfernte, staunte ich nicht schlecht, darunter an vielen Stellen neues Leben zu entdecken. Einige Insekten hatten die so abgedeckte Tischplatte zum Hotel umfunktioniert. Wo immer es ihnen möglich erschien, hatten sie Brutzellen aus lehmiger Erde gemauert (auf dem Foto grau), diese mit Pollen (gelb) gefüllt und jeweils ein Ei hineingelegt. Wie man sehen kann, ist daraus bereits Nachwuchs in Form von Larven geschlüpft, die sich daranmachen, die leckeren Vorräte zu verspeisen. Ich hoffe, dass ich das Szenario einigermaßen korrekt gedeutet habe.
Am nächsten Tag flogen einige Mauerbienen um den Tisch herum. Vielleicht um weitere Zellen zu bauen oder den von mir angerichteten Schaden wieder gut zu machen.    

Das Labyrinth im Innern eines Frosches

Als wir früher das lustige Lied: „Ein Storch spazierte einst am Teiche…” sangen, glaubte keiner daran, dass so etwas in der Realität passieren könnte. Kürzlich stieß ich jedoch auf eine Publikation* die mir zeigte, dass die Storch-Blindschleichen-Geschichte doch nicht so ganz abwegig ist. Denn es ist wissenschaftlich nachgewiesen, dass ein Wasserkäfer (Regimbartia attenuata), der von einem Frosch verschluckt wird, dabei meist nicht zu Schaden kommt. Wie die sagenhafte Blindschleiche in unserem alten Lied krabbelt er am andern Ende wieder heraus.
Damit diese unglaubliche Geschichte möglich wird, kommen mehrere Dinge passend zusammen. Der Frosch zerkaut seine Beute nicht, sondern schluckt sie heil herunter. Im Magen gelandet macht der Wasserkäfer sich sofort daran, dem Ausgang zuzustreben. Ihm kommt dabei zugute, dass ihm die Verdauungssäfte nichts anhaben können und er den Sauerstoffmangel mindestens über 6 Stunden übersteht. Denn solange braucht er, um die verschlungenen Pfade zum After-Ausgang zu finden. Es scheint so, als würde sich der Käfer dabei aktiv seiner Beine bedienen.
Vermutlich kommt dem Käfer zugute, dass es auf dem Weg zur Hintertür keine ernst zu nehmenden Abzweigungen gibt, sodass er allein mit der Devise „Immer der Sonn‘ entgegen“ den rettenden Ausgang findet. Oder aber er hat so etwas wie einen Ariadnefaden 😉

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Quelle

* Shinji Sugiura. Active escape of prey from predator vent via the digestive tract. Current Biology 30, R841–R870, August 3, 2020

Die Komplexität der einfachen Dinge

Einfache Dinge

Einerlei geh ich
Zweierlei seh ich
Dreierlei leb ich
Viererlei freut mich am Tage

Einerlei sag ich nicht
Zweierlei trag ich nicht
Dreierlei hab ich nicht
Viererlei schreckt mich zu Tode*

Die Blätter der Kletterhortensie wachsen nach einem mathematisch anmutenden Prinzip: jeweils zwei sich gegenüberliegende Blätter wachsen im rechten Winkel zum Vorgängerpaar heran, sodass die dritte Blattgeneration wieder parallel zur ersten ausgerichtet ist und so immer weiter…
Aber ebensowenig wie die Blätter damit das Abzählen erleichtern wollen, geht es in dem Gedicht von Elisbeth Borchers um einen Abzählreim. Dazu einen Kommentar von Michael Braun:

„Manchmal tarnt sich ein Gedicht als Kindervers, indem es in der Manier eines Abzählreims daherkommt. Auch was sich im Text der 1926 geborenen Elisabeth Borchers als bloße Repetition und Variation ausgibt, entpuppt sich als ein vertrackter Vers über die Ambivalenzen und Widersprüche der menschlichen Existenz. In den fünfzig Jahren literarischer Produktion hat die Dichterin ihre diskrete Schreibweise immer mehr verfeinert, ihre lyrische Diktion wurde im Verlauf dieser Jahre immer asketischer.
Zwischen „einerlei“ und „zweierlei“ liegt in diesem um 1980 entstandenen Gedicht nicht nur eine klangliche und numerische Differenz, sondern ein Abgrund an meist negativen Bedeutungen. „Einerlei “ meint ja etwas Monotones, „Zweierlei“ oder „Dreierlei“ dagegen ein sich vergrößerndes Feld an Widersprüchen. So sind schon die positiven Setzungen der ersten Strophe doppelbödig; in den Negationen der zweiten Strophe verschärfen sich die Widersprüche und Paradoxien, so dass am Ende die Vielfalt der Bedrohungen das lyrische Ich „zu Tode erschrecken“.**

* Elisabeth Borchers (1926 – 2013). Alles redet, schweigt und ruft. Gesammelte Gedichte. Suhrkamp Verlag, Frankfurt a.M.  2001
** Michael Braun, Deutschlandfunk-Lyrikkalender 2008, Verlag Das Wunderhorn, 2007 (aus: PlanetLyrik)

Himmelblaue Augen

Nur etwa 10% der Menschen haben blaue Augen. Damit ist gemeint, dass bei diesen Menschen die Ringblenden (Iris) um die Pupillen blau erscheinen, während bei 90% der Weltbevölkerung Brauntöne dominieren. Von den Blauäugigen leben die meisten Menschen im Ostseeraum. In Estland sind es sogar 99%. Warum das Braun derart dominant ist und das Blau vor allem im Norden vorkommt, kann man beispielsweise hier nachlesen. Entscheidend für die Seltenheit der blauen Augen ist, dass Blau rezessiv vererbt wird. Denn eigentlich ist das Blau der Augen gar keine Farbe. Jedenfalls gibt es im Auge keine blauen Pigmente. Der Effekt, der zu blauen Augen führt, tritt bei allen Menschen auf. Er wird allerdings meistens von den braunen Pigmenten überstrahlt, sodass er bei braunen Augen nicht zu sehen ist. Blaue Augen kommen daher nur dadurch zustande, dass sie kaum über braune Pigmente verfügen.
Dieser Blaueffekt fällt zwar nicht vom Himmel, hat aber mehr mit dem Himmelblau zu tun als man vielleicht vermutet. Dabei denke ich gar nicht so sehr an poetische Vergleiche, sondern knallharte physikalische Fakten. Es empfiehlt sich daher zunächst noch einmal kurz zusammenzufassen, wie es zum Himmelblau kommt.
Der Himmel beginnt auf der Erde. Denn das was wir vom blauen Himmel sehen, ist die transparente Luftschicht, die die Erde umgibt. Deren Blau fällt allerdings erst ab einer bestimmten Schichtdicke auf und tritt vor allem vor entfernten Bergen und dem pechschwarzen Weltall besonders in Erscheinung.
Die Färbung entsteht stark vereinfacht gesagt dadurch, dass der Blauanteil des Sonnenlichts an den Luftmolekülen wesentlich stärker gestreut (also aus der Einfallsrichtung des weißen Lichts abgelenkt) wird als die übrigen Farbanteile (Wellenlängen) insbesondere des langwelligen Rots. Deshalb sehen wir nicht nur Licht aus der Richtung der Sonne, sondern aus allen Richtungen. Diese sogenannte Rayleigh-Streuung führt zu einer für das Leben auf der Erde bedeutsamen indirekten Beleuchtung, deren Blau wir meist gar nicht als solches wahrnehmen.
Die Rayleigh-Streuung tritt aber nicht nur an den Luftmolekülen auf, sondern auch an winzigen Teilchen von der Größenordnung der Wellenlängen des sichtbaren Lichts in Flüssigkeiten (z.B. in Wasser, das mit ein wenig Milch versehen wird), Gasen und in Festkörpern. Auch die Iris bzw. die Regenbogenhaut unserer Augen enthält solche Streuteilchen. Diese bewirken, dass vor allem das kurzwellige blaue Licht gestreut wird, während das restliche Licht weiter eindringt und absorbiert wird. Mit anderen Worten: Die Ähnlichkeit blauer Augen mit dem Himmelblau betrifft nicht nur den gleichen Farbton, sondern auch den physikalischen Entstehungsmechanimus.
Übrigens: Die in der Abbildung zu erkennenden Strukturen in der Iris verweisen auf ein interessantes Strukturbildungsphänomen. Es führt dazu, dass jeder Mensch unabhängig von der Farbe seiner Augen, ein individuelles Muster vorweisen kann. Aber das ist eine weitere Geschichte, auf die ich später eingehen werde.

Galaktische Nebel in der Wasserpfütze

Was mag das sein, das hier wie ein galaktischer Nebel durch zahlreiche Sterne hindurch gesehen daherkommt? Ich war mir vollkommen sicher, dass ich den Blick nicht nach oben gerichtet und kein Riesenteleskop vor Augen hatte, sondern ohne Hilfsmittel nach unten in eine zugefrorene Wasserpfütze.
Schaut man genauer hin, so erkennt man durch die ansonsten ziemlich glatte Eisschicht hindurch verfaulende Blätter und andere Überbleibsel aus der vergangenen Vegetationszeit. In die Eisschicht integriert zeichnen sich in zarten vor allem Blautönen Strukturen ab, die an Spuren biologischer Aktivität erinnern. Ähnlich wie beim Gefrieren von Wasser die darin enthaltene Luft gewissermaßen ausgeschwitzt wird, sind es hier vermutlich proteinhaltige Bestandteile der verwesenden Biomasse, die sich an der Wasseroberfläche abgesetzt haben und einen äußerst dünnen Belag bilden. Dieser ist offenbar so dünn, dass es aufgrund der Überlagerung des an der vorderen und hinteren Grenzschicht reflektierten Lichts zu ähnlichen Strukturfarben wie bei einer Ölschicht auf einer nassen Straße. Die weißen „Sterne“ sind winzige im Eis eingefrorene Gasblasen, die von innen mit Reif belegt sind.
Wie dem auch sei, es ist auf jeden Fall ein naturschöner Anblick, der zumindest einen Teil seines Geheimnisses bewahrt hat – jedenfalls bis jetzt. Ich habe schon einige Male die Schönheit zugefrorener und zufrierender Pfützen gezeigt. Dort wurden die Strukturen vor allem durch das parallel zum Gefrieren versickernde Wasser hervorgerufen. In diesem Fall zeugt aber die glatte Eisfläche davon, dass der Wasserspiegel während des Gefrierens weitgehend gleich geblieben sein muss. Als Ursache käme eine Versiegelung des Pfützenbodens durch die Sedimentation feinstrukturierter Überreste der verwesenden Biomasse infrage. Meist sind solche Pfützen sehr langweilig und manchmal bei genügender Länge allenfalls zum Glitschen zu gebrauchen. Hier aber finden wir in der verhältnismäßig dicken Eisschicht andere beeindruckende Strukturen.
Das Schöne an der dicken Eisschicht ist außerdem, dass sie nicht so leicht zu zerstören ist. Viele Menschen, auch Erwachsene, genießen eher das akustische Phänomen der klirrend zerbrechenden Eisscheiben als die Wohltat für die Augen.

Die Form bewahren und sei es als Mumie

Die oft erhobene Forderung, die Form zu bewahren, erinnert mich an diesen armen Apfel, der es auf irgendeine für mich undurchschaubare Weise geschafft hat, sich ohne zu verfaulen vom verschmähten Fallobst in den Winter zu retten. Ich bin sicher, dass er es auch bis in die nächste Jahreszeit hinein schafft. Jedenfalls fühlt er sich hart und widerstandsfähig an. Natürlich erinnert er in seiner völlig apfelunähnlichen Farbe und Konsistenz eher an eine Apfelmumie als an eine genießbare Frucht. Und ich möchte nicht wissen, wie es in seinem Innern aussieht.
Es soll damit nicht behauptet werden, dass die Formvollendung im (mit)menschlichen Bereich mit dem Verhalten des Apfels gleichzusetzen ist, aber – wie gesagt – irgendwie werde ich manchmal an den Apfel erinnert.

Abgesehen von diesen eher metaphorischen Überlegungen würde ich allzu gerne wissen, wie es manchen gefallenen Äpfeln im Vergleich zu den vielen anderen Leidensgenossen gelingt, so formvollendet über den Winter zu kommen. Kennt sich da jemand aus?

Blattblätter – eine Form der Variegation

Dass Blätter in ihrer Farbe changieren können (nicht nur im Herbst) kennt man, dass aber Blätter der Form nach ein weiteres Blatt mit stark unterschiedlicher Farbe tragen können, dürfte weniger bekannt sein. Jedenfalls war ich erstaunt als ich einen Baum mit derartigen Mustern vorfand. Dabei sind solche Verfärbungen bekannt. Man spricht von panaschierten Blättern (frz. panacher „farbig machen, mischen“). Dieses Phänomen kann natürlicherweise auftreten, wobei die Farben meist zwischen grün und weiß changieren. Die Biologen sehen darin die Funktion Insekten anzulocken. Weiterlesen →

Ausgetrickst

In diesem Jahr sah ich in der Nähe von Pferdewiesen immer wieder zeltartige Vorrichtungen mit einem großen schwarzen Ball darunter (siehe Foto). So harmlos und rätselhaft zugleich dieses Gebilde auch aussehen mag, für einige Insekten, vor allem Bremsen wird es zur tödlichen Falle. Dabei wird  einerseits die Verhaltensweise von Bremsen ausgenutzt, sich bei Warmblütern wie etwa Pferden eine Blutmahlzeit zu verschaffen. Da sie andererseits mit ihren Facettenaugen nicht feststellen können, ob es sich bei körperwarmen Gegenständen tatsächlich um Lebewesen handelt, landen sie oft auch auf den falschen Objekten, in diesem Fall auf dem warmen schwarzen  Ball. Weiterlesen →

Ein Bock, der schon mit Pan bekannt war…

Vor einiger Zeit wurde dem gefleckten Schmalbock Kopf_und_Gestalt verliehen. Der mir nunmehr vor die Linse geratene vierbindige Schmalbock unterscheidet sich von ihm durch die einfarbigen Fühler, die beim Männchen einfarbig schwarz (siehe Foto) und beim Weibchen gelbbraun auslaufen. Weiterlesen →

Christo was here

Ich staunte nicht schlecht, als ich mit einem Freund auf einer inzwischen einige Jahre zurückliegenden Wanderung an der Ems bei Telgte auf eine Gruppe fast vollständig eigekleideter bzw. verpackter Bäume stießen (obere Abbildung). Es drängte sich mir sofort der Gedanke auf, dass hier ein Verpackungskünstler am Werk war. Die Bäume samt ihrer Äste waren derart sorgfältig mit einer dünnen  Folie überzogen, dass ich meinte, einen natürlichen Ursprung ausschließen zu können.  Denn wenn man vor einem solchen Baum steht und das ziemlich reißfeste und elastische Material in die Hand nimmt, wird man eher an Kunststoff als an ein Produkt natürlicher Herkunft erinnert. Und dennoch sind es kleine Tiere, Raupen der Gespinstmotte (Yponomeuta evonymella), die diese „Kunstwerke“ als Gemeinschaftswerk sehr vieler Individuen hervorbringen. Weiterlesen →

Insektenfriedhof auf einer Straße

Vor kurzem stieß ich auf einer wenig frequentierten Straße auf ein merkwürdiges Phänomen. Von weitem sah es im flirrenden Gegenlicht so aus wie Schneegestöber. Bei Temperaturen von über 30° C konnte ich diesen Gedanken getrost wieder fallenlassen und ihn durch die Assoziation entleerter Federbetten ersetzen. Aber kaum gedacht bot sich mir (aus Sicht der Betroffenenen) ein Bild des Grauens dar. Tausende von toten Insekten mit weißen, transparenten Flügeln waren hier haufenweise zum Spielball des Windes geworden (Zur Vergrößerung auf Bilder klicken). Das Ereignis muss innerhalb eines kurzen Zeitraums geschehen sein. Denn obwohl hin und wieder ein Auto vorbeifährt, waren die toten Insektenleiber weder plattgefahren noch sonst wie zerfleddert. Ich habe bis heute nicht herausfinden können, war hier passiert war. Kennt sich da jemand aus?

Der Ameisenlöwe oder: Wer andern eine Grube gräbt

Wenn man einen Sandhaufen aufwirft und genügend lange daran arbeitet, wird man feststellen, dass der  Haufen zwar größer, ab einem bestimmten Winkel aber nicht steiler wird. Es stellt sich ein kritischer Schüttwinkel ein, der sich bei weiterem Aufwurf von Sand selbstorganisiert einreguliert. Sobald nämlich in einem solchen kritischen Zustand weiterer Sand auf den Haufen niedergeht, werden mehr oder weniger kleine Lawinen ausgelöst, sodass wieder Sandkörner liegenbleiben, bis abermals Lawinen abgehen usw. Der kritische Zustand bleibt auf diese Weise erhalten. Weiterlesen →

Joyas vivas

Wenn Bäume sich zu nahe kommen…

Zusammenwachsende Bäume haben es mir in der letzten Zeit angetan. Ich habe kürzlich dazu ein Bild gezeigt, bei dem ein Baum wie das Rohr eines alten Ofens in die Wand in einen anderen Baum einmündete. In der Absicht, mir diesen Doppelbaum noch einmal genauer anzusehen, versuchte ich ihn wiederzufinden. Aber das Sprichwort, dass man den Wald vor lauter Bäumen nicht sieht, traf in der Variante zu, dass ich vor lauter anderen Bäumen diesen einen nicht wiederfand. Aber die Suche hat sich dennoch gelohnt. Denn wie ein Wunder traf ich einen anderen Baum an, in dem eine Vorstufe der gezeigten Vereinigung zu sehen ist. Weiterlesen →

Zur schlingenden Umarmung von Natur und Technik

Auf der Suche nach festem Halt, treibt die Gurkenpflanze Triebe in den freien Raum und „tastet“ ihn mit auffälligen Suchbewegungen nach geeigneten Gegenständen ab. Meist findet sie etwas und sobald der Kontakt hergestellt ist, windet sich der Trieb um den Gegenstand und zurrt ihn fest. Damit hat die Gurke eine weitere stabile Stütze geschaffen, die schließlich schwere Früchte tragen können muss. Weiterlesen →

Wenn es eng wird, wächst man zusammen.

Vor längerer Zeit las ich in dem Roman „Adam Bede“ von George Eliot (1819 – 1880) eine Passage, in der jemand einen bzw. zwei Buchen vor sich hat und darüber spekuliert, ob es nun einer oder zwei Bäume seien. Ich zitiere die Stelle, weil ich mehrfach vor einer ähnlichen Situation stand, bis ich schließlich eine Kamera dabei hatte, um derartige „Begegnungen“ mit den Wundern der Natur, soweit es eben möglich ist, fotografisch zu dokumentieren: Weiterlesen →

Klatschmohnrot im Sommer 2017

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Pop! Warum Popcorn knallt und 37 weitere überraschende physikalische Alltagsrätsel

Schlichting, H. Joachim. Spektrum der Wissenschaft Spezial 3 (2016), 82 Seiten

Der Alltag wartet mit einigen Überraschungen auf, wenn man bereit ist, seine Selbstverständlichkeiten zu hinterfragen. Oft sind es gerade die unscheinbaren Dinge, an die wir uns gewöhnt haben, die unversehens zu einer neuen Wirklichkeit werden. Wie schafft es beispielsweise das Wasser bis in die Baumspitzen? Warum springt Popcorn wild in der Pfanne herum?

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Besser gemeinsam als gegeneinander

Ich stelle mir die Situation so vor. Zwei Samenkörner wachsen erfolgreich in nächster Nachbarschaft zu kleinen Bäumchen auf. Zunächst stören sie sich noch nicht. Je größer sie werden, desto näher kommen sie sich und berühren sich schließlich. Es kommt zu Reibereien. Dabei wird die Rinde durchgescheuert und die Leitungsbahnen der Äste geraten in Kontakt und verbinden sich miteinander. Sie wachsen schließlich zusammen und einer der Bäume – in diesem Fall der kleinere – gibt seine Individualität als Baum mit allem was dazu gehört auf. Er stellt seine Aktivitäten in Form von Saftströmen, die seine Wurzeln aus dem Boden ziehen, dem größeren Baum voll zur Verfügung. Er verliert seine eigenen Zweige und Blätter, die Wunden verheilen und lassen schließlich das hier zu bestaunende Ergebnis zurück.
Es mag sich vielleicht anders zugetragen haben, aber Fakt ist, dass beide Stämme, der große und der kleine gesund und vital aussehen, nur dass der kleinere keine eigene Krone mehr hat.

mehr konkurrieren sie um Raum. Schließlich gibt der etwas Zurückgebliebene von beiden (der Klügere?) auf und schließt sich – wie auch immer – dem erfolgreicheren Partner an. Wie anders könnte man die Situation deuten? In beiden Stämmen ist Leben. Offenbar tragen beide mit ihren getrennten Wurzelwerken zur Wasser und Nährstoffzufuhr bei. Hat schon jemand von einem so kuriosen Zusammenspiel gehört?

Eine andere Möglichkeit, die enge Nachbarschaft kreativ zu gestalten, haben die beiden in einem früheren Beitrag dargestellten Bäume gewählt: Honi soit qui mal y pense.

Lebende Juwelen

Schlichting, H. Joachim. Spektrum der Wissenschaft 5 (2016) S. 42

Im Sonnenlicht erstrahlen viele Insekten in buntem, metallischem Glanz. Er kommt nicht etwa von Farbpigmenten, sondern von dünnen Strukturen im Panzer und den Flügeln.

Ich kann nicht die Intensität erreichen, die
sich vor meinen Sinnen entwickelt, ich
besitze nicht jenen wundervollen Farbenreichtum,
der die Natur belebt.
Paul Cézanne (1839 – 1906)

PDF: Lebende Juwelen

Steine: Von Stein- und Scheinfrüchten

Steine? Schaut genau hin! Es sind nicht nur Steine, sondern auch Feigen, die wie die Steine des Untergrunds aussehen, auf dem die Feigenbäume wachsen. Jedenfalls kam mir der Gedanke, als ich auf der Kanareninsel „La Palma“ Feigen zu essen bekam. Das Gestein vulkanischen Ursprungs kommt in den verschiedensten Variationen bezüglich der Farbe, Härte, Dichte, Form und Größe vor und ist das Ergebnis unterschiedlicher erdgeschichtlicher Prozesse, die die Insel als Ganzes und im Detail geformt haben.
Wir haben es also mit Steinfrüchten zu tun. Nicht ganz. Nur die einsame Dattel, die sich auch noch unter die Steine gemischt hat, darf diesen Titel rechtmäßig in Anspruch nehmen. Alles andere sind Scheinfrüchte.   Damit meine ich nicht nur die Steine, sondern auch die Feigen, die wie beispielsweise auch die Erdbeere einen  Steinfruchtverband darstellen.

Klau für den Bau

Wolleinlagen für die Gartenschuhe sind in diesen Tagen noch ein gutes Mittel gegen die Kälte. Das muss sich auch die kleine Meise gedacht haben, die sich hier ungeniert bedient, um damit ihr Nest zu isolieren. Auf den ersten Blick sieht es so aus, als hätte sie einen weißen Rauschebart, aber in Wirklichkeit handelt es sich nur um einen vollen Schnabel. Sie blickt aufgeregt auf die Fotografin, die sie auf frischer Tat ertappt hat und versucht einzuschätzen, ob sie flüchten muss, oder der bereits erbeuteten Wolle noch einige Fäden hinzufügen kann. Weiterlesen →

Künstlerische Aktivitäten eines Käfers

Was wie ein grafisches Kunstwerk aussieht, ist ein Produkt des Borkenkäfers, der unter der Borke von Bäumen (vor allem Nadelbäume) seine erste Lebensphase verbringt. Man sieht hier die Fraßgänge der Larven, wie sie sichtbar werden, nachdem die abgestorbene Borke abgehoben wird. Die Larven ernähren sich vor allem vom Bast, dem lebenden Gewebe unter der Borke.
Eine verbreitete Borkenart ist der Buchdrucker, der vor allem Fichten anfällt. Die Bezeichnung Buchdrucker geht nicht etwa auf die Baumart der Buche zurück, jedenfalls nicht direkt, sondern spielt auf die Ähnlichkeit der Larvengänge mit geschnitzten Buchstaben an. Die ästhetische Wirkung des Fraßgebildes verdankt sich vermutlich der Tatsache, dass es hier annähernd um eine optimale Struktur handelt. Die Larven scheinen die Gänge so angelegt zu haben, dass sie einander einerseits möglichst wenig in die Quere kommen und andererseits die Fläche so gut wie möglich ausnutzen.

Rätselfoto des Monats Juni 2014

Was denn nun, hydrophil oder hydrophob?

Erklärung zum Rätselfoto des Vormonats: Nebelbildung am Propeller

Bäume im Waschbrettoutfit

Eine Wanderung auf dem Herrmannsweg (Teutoburger Wald) führte uns in der Nähe von Borgholzhausen an eine Gruppe von Bäumen vorbei, deren Stamm merkwürdige waschbrettartige Querstreifen aufweist. Bei näherer Betrachtung zeigte sich, dass es sich nicht nur um periodische Farbwechsel handelt, sondern um wulstartige Auswüchse. Weiterlesen →

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

Ikarus‘ Traum und die aerodynamische Wirklichkeit

Schlichting, H. Joachim; Rodewald, Bernd. In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik 35/5, 7 (1986).

,,Der Mensch ist kein Vogel / es wird nie ein Mensch fliegen“ läßt Brecht (1967) den Bischof in seinem Gedicht ,,Der Schneider von Ulm“ sagen. Diese Aussage ist auch heute noch richtig – jedenfalls, wenn man den Flug aus eigenem Antrieb meint. Wir wollen im folgenden die physikalischen Gründe hierfür erörtern und dabei ein einfaches Modell für den Vogelflug diskutieren. Insbesondere soll untersucht werden, wie es den Fliegern gelingt, die jede Bewegung hemmende Luft sozusagen zur Voraussetzung des Fliegens zu machen. Dabei geht es insbesondere um die Frage, warum dieses kleinen Tieren leichter gelingt als großen und welche physikalischen Prinzipien dafür  verantwortlich sind, daß ab einer bestimmten Größe Fliegen aus eigenem Antrieb nicht mehr möglich ist. Mit der Absicht einer möglichst einfachen Darstellung werden wir von den Details der Vo rtrieberzeugung durch Flügelschlag absehen, die für den Vogelflug zwar wichtig, für ein prinzipielles Verständnis des Fliegens aber entbehrlich sind. Damit können wir den Auftriebsmechanismus getrennt vom Vortriebsmechanismus behandeln und
von ähnlichen einfachen Verhältnissen wie beim Flugzeug ausgehen, welches gleichsam als Modell für ein fliegendes Tier angesehen werden kann.

PDF: Ikarus Traum und die aerodynamische Wirklichkeit