News: Wendiger Koffer
Mit ihrem kastigen Körperbau wirken Kofferfische wenig wendig und geschickt. Doch das Gegenteil ist der Fall - und zwar nicht trotz, sondern gerade aufgrund ihrer Statur.
Auf den ersten Blick erinnern Kofferfische wenig an geschickte Schwimmer: Stromlinienförmig kann man ihren Körper nun wirklich kaum nennen. Schließlich tragen sie ihren Namen nicht von ungefähr – kantig und sperrig wirken die bunten Riffbewohnern zwischen ihren Nachbarn. Doch trügt der Schein, denn die Tiere bewegen sich geschickt und flink in ihrer Umwelt, ohne sich von den ständig wechselnden Strömungen und Turbulenzen von ihrem Weg abbringen zu lassen.
Wie gelingt ihnen das feine Manövrieren? Eine spannende Frage, fand Ian Bartol von der University of California in Los Angeles, und holte sich zur Beantwortung einige Ingenieure ins Boot. Allerdings mussten sie die Analyse doch ins Labor verlegen, wo sie das Strömungsmuster um den Fischkörper mithilfe von lichtreflektierenden Teilchen sichtbar machten, deren Bewegung sie digital erfassten. Diese Ergebnisse untermauerten sie mithilfe von Druck- und Kraftmessungen.
Eine solche Prozedur hält kein lebender Fisch aus, also machten die Forscher zunächst von einem gefrorenen Exemplar des Kofferfisches Lactophrys triqueter eine computertomographische Aufnahme und entwickelten daraus ein detailgetreues Harzmodell. Dieses setzten sie dann in einen Strömungskanal, und dann hieß es: Wasser marsch – aus allen möglichen Winkeln, von oben, von unten, von links oder von rechts.
Schnell zeigte sich, dass der Kofferfisch von einem Phänomen profitiert, dass Ingenieure auch bei den Deltaflügeln des Überschallflugzeugs Concorde oder dem Space Shuttle nutzen: Richtet sich die Nase der Flugmaschinen nach oben, bilden sich entlang der seitlichen Kanten Wirbel, die sich von vorn nach hinten ausbreiten, dabei immer größer werden und so Auftrieb erzeugen. Ähnliche Kanten – eine Art Seitenkiele – besitzt auch der Kofferfisch, und auch hier konnten die Wissenschaftler etwas hinter dem Körperschwerpunkt ähnliche Wirbelstrukturen beobachten.
Erwischt den Fisch also schräg von vorn eine aufwärts gerichtete Strömung, die ihm den Kopf nach oben treibt, stellen die sich sofort bildenden Wirbel entlang der Seitenkiele die stabile horizontale Körperlage wieder her. Kommt der störende Einfluss von der Seite, sorgen ebenfalls verteilte Wirbelstrukturen dafür, dass der Fisch nicht aus der Bahn geschleudert wird.
Die kantige Statur ist also alles andere als hinderlich, im Gegenteil: Sie ermöglicht eine automatische Selbststabilisation ohne das geringste Flossenwackeln, die zudem viel schneller funktioniert als eine aktive Gegenbewegung. So wird der Kofferfisch ausgerechnet durch seine kastige Form zum geschickten Schwimmer – man sollte sich eben nicht immer auf den ersten Eindruck verlassen.
Wie gelingt ihnen das feine Manövrieren? Eine spannende Frage, fand Ian Bartol von der University of California in Los Angeles, und holte sich zur Beantwortung einige Ingenieure ins Boot. Allerdings mussten sie die Analyse doch ins Labor verlegen, wo sie das Strömungsmuster um den Fischkörper mithilfe von lichtreflektierenden Teilchen sichtbar machten, deren Bewegung sie digital erfassten. Diese Ergebnisse untermauerten sie mithilfe von Druck- und Kraftmessungen.
Eine solche Prozedur hält kein lebender Fisch aus, also machten die Forscher zunächst von einem gefrorenen Exemplar des Kofferfisches Lactophrys triqueter eine computertomographische Aufnahme und entwickelten daraus ein detailgetreues Harzmodell. Dieses setzten sie dann in einen Strömungskanal, und dann hieß es: Wasser marsch – aus allen möglichen Winkeln, von oben, von unten, von links oder von rechts.
Schnell zeigte sich, dass der Kofferfisch von einem Phänomen profitiert, dass Ingenieure auch bei den Deltaflügeln des Überschallflugzeugs Concorde oder dem Space Shuttle nutzen: Richtet sich die Nase der Flugmaschinen nach oben, bilden sich entlang der seitlichen Kanten Wirbel, die sich von vorn nach hinten ausbreiten, dabei immer größer werden und so Auftrieb erzeugen. Ähnliche Kanten – eine Art Seitenkiele – besitzt auch der Kofferfisch, und auch hier konnten die Wissenschaftler etwas hinter dem Körperschwerpunkt ähnliche Wirbelstrukturen beobachten.
Erwischt den Fisch also schräg von vorn eine aufwärts gerichtete Strömung, die ihm den Kopf nach oben treibt, stellen die sich sofort bildenden Wirbel entlang der Seitenkiele die stabile horizontale Körperlage wieder her. Kommt der störende Einfluss von der Seite, sorgen ebenfalls verteilte Wirbelstrukturen dafür, dass der Fisch nicht aus der Bahn geschleudert wird.
Die kantige Statur ist also alles andere als hinderlich, im Gegenteil: Sie ermöglicht eine automatische Selbststabilisation ohne das geringste Flossenwackeln, die zudem viel schneller funktioniert als eine aktive Gegenbewegung. So wird der Kofferfisch ausgerechnet durch seine kastige Form zum geschickten Schwimmer – man sollte sich eben nicht immer auf den ersten Eindruck verlassen.
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