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TU Berlin

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Theklas wunderbare Reise

Doktorand Moonsung Cho untersucht, wie Spinnen ihre Seidenfäden nutzen, um abzuheben

Nahaufnahme einer Krabbenspinne
Nahaufnahme einer Krabbenspinne
Lupe

„Thekla“ spannt den Fallschirm auf, stellt sich in den Wind und lässt sich davontreiben. Sie ist nicht etwa eine Extremsportlerin, sondern eine Spinne. Doch wer hätte gedacht, dass das kleine Krabbeltier tatsächlich „fliegen“ kann? Im Englischen heißt dieses Phänomen treffend „ballooning“. Denn Theklas zarte Spinnfäden blasen sich durch den Wind wie ein Ballon auf, und sie hebt ab. Im Deutschen wird das Prinzip weniger eingängig „Fadensegelflug“ genannt. Den Vorgang beschreibt dieser Begriff dennoch sehr gut.

„Manche Spinnenarten können mehrere Hundert Kilometer weit transportiert werden.“

Im Hinterleib hat die Spinne sogenannte Spinnwarzen, auf denen mehrere Hundert Spinnspulen sitzen. Jede Spule wirft einen Seidenfaden aus, der maximal 320 Nanometer dick ist. Für das menschliche Auge ist dieser Vorgang in Echtzeit nur schwer wahrzunehmen. Möglicherweise ein Grund, warum das Thema wissenschaftlich noch wenig erforscht ist? Moonsung Cho möchte dies ändern. Er ist Doktorand am Institut für Biotechnologie bei Prof. Dr. Peter Neubauer, Leiter des Fachgebiets Bioverfahrenstechnik, und bei Ingo Rechenberg, TU-Professor Emeritus für Bionik und Evolutionstechnik. „Es liegen nur wenige Studien vor, die das Verhalten der fliegenden Spinnen erforscht haben“, sagt er. „Besonders bei jungen Spinnen wird das Phänomen häufig beobachtet. Manche Arten schießen plötzlich Fäden in die Luft und können so durch nur leichte Aufwinde bis zu 4500 Meter in die Höhe und mehrere Hundert Kilometer weit transportiert werden.“

Der Flug der Spinnen im Video

„In meiner Doktorarbeit untersuche ich, welche Faktoren den Flug bestimmen.“

„Ballooning“ spielt bei der Verbreitung von Spinnenarten eine wichtige Rolle. „In meiner Doktorarbeit untersuche ich, welche Faktoren den Flug bestimmen. Besonderen Fokus lege ich auf die Flugfäden.“ Dass die Krabbeltiere die Hauptrolle in seiner Doktorarbeit spielen, ist reiner Zufall. „Ich habe bei einem Spaziergang auf dem sogenannten ,Fliegeberg‘ in Berlin-Lichterfelde Videoaufnahmen von Spinnen gemacht und bemerkt, dass die Achtbeiner nicht nur unterschiedlich weit davongeflogen sind, sondern sich auch auf den Flug vorbereiteten“, erzählt der Promotionsstudent aus Südkorea. „Direkt vor dem Start stellten sie eines der Beine nach vorne und testeten so die Windgeschwindigkeiten. Das hat mich sofort fasziniert.“

"Junge Spinnen können mit nur ein paar Fäden abheben, größere benötigen 50 bis 60.“

Eine Krabbenspinne wirft einen Seidenfaden aus, um abheben zu können.
Eine Krabbenspinne wirft einen Seidenfaden aus, um abheben zu können.
Lupe

Das ist nachvollziehbar. Denn mit Flugverhalten kennt sich Cho bestens aus. Bevor er nach Berlin kam, studierte der 39-Jährige Strömungsmechanik. Um das Verhalten untersuchen zu können, hat Cho auf dem „Fliegeberg“ 14 Krabbenspinnen auf eine kleine erhöhte Plattform gesetzt und die Passivfliegerinnen in ihrem natürlichen Umfeld beobachtet. Anschließend führte er das Experiment im Labor durch und simulierte verschiedene Winde. Er stellte so beispielsweise fest, dass die Tiere nur bei einer Geschwindigkeit von unter drei Metern pro Sekunde abhoben. Auch scheinen turbulente Luftströmungen die Schwebefähigkeit der Spinne zu verbessern. Besonders spannend: Junge Spinnen können mit ein paar Fäden abheben, größere benötigen 50 bis 60.

Cho muss noch weitere Tests durchführen, doch er denkt bereits darüber nach, wie die Erkenntnisse weiterverwendet werden können. „Man könnte prüfen, ob, inspiriert vom Fadensegelflug, passiv fliegende Konstruktionen genutzt werden könnten, um gefährliche Wetterbedingungen wie Tornados oder Klarluftturbulenzen zu untersuchen. Das sind zunächst nur erste Überlegungen“, fasst Moonsung Cho zusammen.

Der Testfliegerin „Thekla“ geht es übrigens gut. Sie und die anderen Spinnen wurden nach den Experimenten im Labor in die Freiheit entlassen.

Susanne Cholodnicki, "TU intern" 18. Mai 2018

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