Einführung
Oktopusse gelten seit langem als die Houdinis der Meereswelt, weil sie scheinbar jede Form annehmen können. Neueste Aufnahmen zeigen, wie diese Kopffüßer enge Spalten durchqueren, die schmaler sind als ihr eigener Mantel. Die Beobachtungen liefern nicht nur faszinierende Einblicke in die Tierphysiologie, sondern inspirieren auch die Entwicklung von weichen Robotern, die in Katastrophengebieten nach Überlebenden suchen können.
Biologische Grundlagen
Fehlen eines Skeletts
Im Gegensatz zu Wirbeltieren besitzen Oktopusse weder ein inneres noch ein äußeres Skelett. Stattdessen umschließen ringförmige, kreisförmige Muskeln den gesamten Körper. Diese Muskulatur ermöglicht es, den Mantel zu verengen und die Körperbreite flexibel zu reduzieren. Die engste Beschränkung entsteht jedoch im Bereich der Augen und des Gehirns, die von einem festen Knorpelkapsel umgeben sind.
Messungen an jungen Exemplaren
Forscher aus Singapur, Italien und Österreich bestimmten die Distanz zwischen den Augen von Jung-Oktopussen (Octopus vulgaris) und der Mayaoktopus (Octopus maya). Das Knorpelkapselmaß lag zwischen 1,5 cm und 3,5 cm. Dieses Intervall diente als Referenz, um die maximal mögliche Öffnungsbreite für das Durchschlüpfen zu definieren.
Experimentelle Beobachtungen
Große Öffnung
In einem transparenten Behälter mit einer Öffnung, die etwas breiter als der Augenabstand war, folgten die Tiere einem klaren Muster. Zuerst tasteten sie die Lücke ab, streckten dann einen vorderen linken Arm hindurch und folgten mit bis zu fünf weiteren Armen. Zwei weitere Gliedmaßen griffen die Wand, spannten sich und zogen den restlichen Körper durch. Der gesamte Vorgang dauerte etwa zwanzig Sekunden.
Kleine Öffnung
Bei einer Öffnung, die um einen halben Zentimeter schmaler war, änderten die Oktopusse ihre Taktik. Da nicht alle Arme gleichzeitig passen, zogen sie zunächst die meisten Gliedmaßen hindurch, verkleinerten anschließend ihren Mantel und schoben den Rest des Körpers nach. Diese zweistufige Vorgehensweise überraschte die Wissenschaftler, die mit einer einheitlichen Methode gerechnet hatten.
Verhalten der Mayaoktopusse
Im Gegensatz zu den gewöhnlichen Oktopussen zeigten die Mayaoktopusse bei engen Spalten keinerlei Versuch, hindurchzuwühlen. Sie blieben in einer Ecke und wählten, wenn beide Öffnungen verfügbar waren, zunächst die kleinere, wechselten jedoch schließlich zum größeren Ausgang, um zu entkommen.
Implikationen für die Robotik
Die gewonnenen Erkenntnisse dienen als Vorlage für die Konstruktion von weichen, skelettlosen Robotern. Aktuelle Rettungsroboter sind oft lang und schlank, ähnlich einer Schlange, wodurch der Platz für Sensoren, Kameras und Greifarme stark begrenzt ist. Ein Roboter, der sich wie ein Oktopus zusammenziehen und durch winzige Ritzen schieben kann, würde diese Einschränkung überwinden und die Chancen erhöhen, verschüttete Personen zu erreichen.
Die Forschung verdeutlicht, wie biologische Prinzipien in technische Innovationen übersetzt werden können – ein klassisches Beispiel für Biomimikry, das künftig Leben retten könnte.
Source: https://scientias.nl/hoe-wurmt-een-octopus-zich-door-een-gat-dat-kleiner-is-dan-zijn-lijf/
