30 Tiere, die uns klüger machen E-Book

Patrick Aryee

• Herausgeber: dtv
• Kategorie: Geisteswissenschaft
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 365

Veröffentlichungsjahr: 2022

Beschreibung

Wie helfen Manta-Rochen gegen die Verschmutzung der Meere? Der Wildbiologe, Fernsehmoderator und BBC-Podcaster Patrick Aryee nimmt uns mit in die Welt der Wunder. Er erzählt uns Geschichten von Bionik, Biomimikry und Innovationen der Natur, die unser Leben im Alltag, in der Wissenschaft oder Architektur bereichern – und in manchen Fällen sogar Leben (oder gar die Welt?) retten! Aryees ansteckende Neugier inspiriert und lässt uns staunen: über jede Art von Tier von der Fangschrecke bis zum Igel, den schieren Einfallsreichtum der Evolution und das, was wir Menschen daraus lernen können. Er zeigt uns, wie alles auf diesem Planeten miteinander verbunden ist – und wie Tiere entscheidende Anstöße geben für eine zukunftsfähige Welt.

Leseprobe

Patrick Aryee

30 Tiere, die uns klüger machen

Geniale Inspirationen für die Zukunft

Aus dem Englischen von Nadine Lipp

dtv Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG, München

Dieses Buch ist den neugierigen Köpfen aller Credos und kulturellen Hintergründe gewidmet. Denjenigen, die nach den unerforschten Wegen suchen, um ihren geistigen Horizont zu erweitern. Lasst euch nicht von den Grenzen der bekannten Pfade aufhalten, sondern folgt stets eurer Vorstellungskraft.

Inhalt

BAUPLÄNE

1 Der Eisvogel und der Hochgeschwindigkeitszug

2 Der Krake, ein ultimativer Tarnkünstler

3 Rückkehr von den Toten: Das Bärtierchen

4 Der Specht und der Flugschreiber

5 Der Eisbär und die Wärmedämmung

6 Stechmücken, Wespen und Fortschritte in der Medizintechnik

7 Besonders smarte Baumeister: Termiten

8 Der Kabeljau und das Leben in eisiger Kälte

9 Elefantenrüssel und bionische Arme

10 Albatrosse, Fledermäuse und Roboter

11 Nebelsammler

12 Haie und keimfreie Krankenhäuser

13 Explosives Hinterteil: Der Bombardierkäfer

14 Windparktiere

15 Igel und stachelige Helme

16 Schlagkräftig: Fangschreckenkrebse

17 Schlangen: Such- und Rettungsaktionen

18 Schmetterlinge: Künstler und natürliche Architekten

19 Urtümliche Fische und Schutzanzüge

20 Kühe und umweltfreundlicher Klärschlamm

21 Mantarochen im Kampf gegen die Umweltverschmutzung

22 Klebstoffe aus der Natur, die Leben retten

23 Katzen und Verkehrssicherheit

24 Schwämme und Hochhäuser

25 Kamele und ausgeklügelte Kühlungssysteme

26 Hummer und Weltraumteleskope

27 Die Waterloo Station und der Schuppentierpanzer

28 Ameisenschwärme und Miniroboter

29 Implantate und elektrisierende Geschichten

30 Kleine Spinne, große Wirkung

DIE MASCHINEN KOMMEN NICHT, SIE SIND SCHON DA

BAUPLÄNE

Unser Planet ist ein perfekt kalibriertes Betriebssystem und der einzige uns bekannte Ort im gesamten Universum, auf dem Leben existiert. Aber lassen Sie sich nicht täuschen: Das Leben auf einem Gesteinsgebilde, das mit 107826 Kilometern pro Stunde durch das Sonnensystem rast, birgt viele Gefahren. Die vielen verschiedenen Ökosysteme auf der Erde sind wunderschön, das Leben ist in manchen jedoch oft nur unter Extrembedingungen möglich. Der hohe Druck in den Tiefen der Ozeane, die Weite der sengend heißen Wüsten, die tödlich dünne Luft auf den Berggipfeln, die eisige Kälte in den Polarregionen: Diese extremen Umgebungen stellen für jede Lebensform eine große Herausforderung dar. Wenn wir uns heute auf dem Globus umsehen, finden wir jedoch eine erstaunliche Vielfalt von Arten, die hartnäckig und entschlossen sehr viele verschiedene Lösungen gefunden haben, um die Herausforderung zu meistern und in den unwahrscheinlichsten Umgebungen zu gedeihen.

Diese schiere Sturheit des Lebens lässt sich auf eine gemeinsame Wurzel zurückführen: die genetische Variation oder Evolution. Charles Darwin, dem britischen Naturforscher und Alleskönner in Sachen Biologie, wird die Theorie zugeschrieben, dass alle Arten durch den Prozess der natürlichen Selektion entstanden sind und sich weiterentwickelt haben. Diese natürliche Selektion kleiner vererbter Variationen oder genetischer Mutationen ist dafür verantwortlich, dass ein Organismus Eigenschaften und Merkmale erhält, die seine Überlebens-, Konkurrenz- und Fortpflanzungsfähigkeit erhöhen. Ein herausragendes Beispiel dafür ist die Evolutionsgeschichte eines unserer beliebtesten und bekanntesten Wildtiere: des Eisbären.

Sein schillerndes Aussehen würde es zunächst nicht vermuten lassen, aber der Eisbär stammt von einem eher »grizzlyartigen« Braunbären ab. Erst während der letzten Eiszeit wurde es von Vorteil, weißes statt braunes Fell zu haben. Die wenigen Bären, die diese genetische Mutation aufwiesen, die zu einem weißen Fell führte, waren nun im weißen Schnee getarnt. So konnte ihre Beute – hauptsächlich die Ringelrobbe – sie nicht mehr gut erkennen. Diese Tarnung war zunächst eine zufällige Mutation, entwickelte sich aber zu einer perfekten Anpassung, einem Merkmal, das über natürliche Selektion ausgewählt und über Jahrtausende von einer Generation zur nächsten weitergegeben wurde.

Das ist Evolution von ihrer schönsten Seite. Aber was wäre, wenn eine dieser Variationen Ihnen oder mir oder irgendeinem anderen Tier eine Eigenschaft verleihen würde, die für das Überleben nicht so nützlich wäre? Nun, in diesem Fall ist die Sache ganz einfach: Sie wird verworfen, indem das einzelne Individuum und mit ihm vielleicht die gesamte Spezies ausstirbt. Das mag hart klingen, aber beim Leben auf der Erde dreht sich alles um das Überleben der am besten angepassten Individuen.

Und nun folgt die Eine-Million-Dollar-Frage: Was hat das alles mit uns und klugen Ideen für die Zukunft zu tun? Seit jenem wundersamen Moment, als das Leben begann, haben Pflanzen, Tiere, Pilze und Bakterien ständig nach den besten Wegen gesucht, um zu überleben und sich an die komplexen Ökosysteme unseres Planeten anzupassen. Wenn man bedenkt, dass die Natur so viel Zeit hatte – buchstäblich Jahrmilliarden –, um Probleme zu lösen, können wir dann nicht davon profitieren, um selbst etwas zu lernen? Genau dem wollte ich in meiner Podcast-Reihe mit dem BBC World Service nachgehen: Ich wollte herausfinden, was Tiere tun, um zu überleben, und prüfen, ob diese Beispiele uns bei der Bewältigung verschiedenster Herausforderungen der modernen Welt helfen können. Die Natur ist voller Problemlöser, schließlich haben viele verschiedene Spezies im Laufe der Zeit durch systematisches Ausprobieren viele Lösungen gefunden. Man kann sich die Natur als das ultimative Forschungs- und Entwicklungslabor vorstellen. Das Ganze nennt sich übrigens Biomimikry. Dieses Thema fasziniert mich schon sehr lange, und ich bin mir sicher, dass ich Sie damit anstecken kann.

Was ist Biomimikry? Einfach zusammengefasst geht es dabei um die Entwicklung brandneuer Technologien auf Inspirationsbasis von Errungenschaften aus dem Tierreich. Falls Sie zum ersten Mal davon hören, glauben Sie mir, es ist ein wirklich tolles Thema, und ich bin mir sicher, dass die Geschichten in diesem Buch Ihre Sicht auf die Natur grundlegend verändern werden.

Die Idee, sich von Mutter Natur inspirieren zu lassen, hat Janine Benyus, Wissenschaftlerin, Autorin und selbst ernannter »Naturfreak«, in ihrem 1997 erschienenen Buch Biomimicry: Innovation Inspired by Nature einem breiten Publikum nähergebracht. Sie beschreibt Biomimikry als eine neue Wissenschaft, die die Modelle der Natur studiert, um menschliche Probleme zu lösen. Benyus ist der Ansicht, dass wir die Natur unbedingt als eine »Mentorin« betrachten müssen, und interessanterweise hatte sie sogar die Weitsicht, Nachhaltigkeit als ein integriertes Ziel der Biomimikry zu definieren. Heutzutage sind nachhaltigere Prozesse und Produkte für unser Überleben als Spezies wichtiger als je zuvor.

Als vorausschauende Wissenschaftlerin ist Janine Benyus eine von vielen, die sich für diesen Ansatz zur Entwicklung von Lösungen für alltägliche Herausforderungen eingesetzt haben. Fast dreißig Jahre zuvor hat der amerikanische Biophysiker Otto Herbert Schmitt erstmals den synonymen Begriff »Biomimetik« verwendet, um diese junge Wissenschaft zu bezeichnen, während einer seiner Kollegen, Jack E. Steele, den gleichen Forschungsbereich als »Bionik« bezeichnet hat. Eines der frühesten Beispiele für Biomimikry stammt jedoch aus der Renaissance: Leonardo da Vinci war geradezu besessen vom Fliegen. Er fertigte mehrere Skizzen von »Flugmaschinen« an, deren Flügel den Flügeln einer Tiergruppe nachempfunden waren, die in Sachen Flugmanövrierfähigkeit die Lüfte vollkommen beherrscht: den Fledermäusen. Obwohl er seine Zukunftsvisionen zu seiner Zeit nicht verwirklichen konnte, dienten diese Entwürfe Jahrhunderte später den Gebrüdern Wright zweifellos als Inspiration für eine bahnbrechende Errungenschaft für die gesamte Menschheit: die erfolgreiche Entwicklung des ersten Motorflugzeugs.

Das allgemeine Thema dieses Buches lautet also: Wie können wir von Tieren in freier Wildbahn und aus den 3,8 Milliarden Jahre alten Bauplänen von Mutter Natur lernen? Ich nähere mich diesem Thema mit einer Kombination der Bereiche Wissenschaft, Technologie, Biologie und Innovation, eine Herangehensweise, die ich sehr mag. Sie ist spannend, regt zum Nachdenken an und ist in einer Welt, die zunehmend nach Lösungen zur Bekämpfung der Auswirkungen des Klimawandels sucht, besonders sinnvoll. Was erwartet Sie also auf den nächsten Seiten? Ich werde Ihnen ein paar überraschende Geschichten erzählen, an denen Sie sich festbeißen können – wobei Sie das natürlich selbst beurteilen müssen. Es wird unter anderem um Kühe gehen, die als Inspiration für neue umweltfreundliche Abwassersysteme gedient haben, oder um Fangschreckenkrebse, die die Sicherheit zukünftiger Flugzeuge revolutionieren werden. Es kommen Mantarochen vor, die als Ideengeber bei der Suche nach Lösungen zur Bekämpfung der Mikroplastikverschmutzung der Meere gehandelt werden. Dazu gesellen sich Röntgenteleskope im Weltraum, die von Hummeraugen inspiriert wurden, und springende Roboter, deren Mechanismus auf den Schnappkiefern einer ganz besonderen Ameisenart basiert.

Eine Geschichte, die meine Vorstellungskraft und Aufmerksamkeit besonders erregt hat, handelt von den Forschungsergebnissen eines gewissen Frank Fish, Professor für Meeresbiologie, den die Anatomie der Buckelwale fasziniert hat. Er war verblüfft, als er feststellte, dass die Vorderkanten der Walflossen nicht glatt sind, wie er es erwartet hatte, sondern mit großen Unebenheiten versehen. Als Wissenschaftler, der mit den Gesetzen der Luft- und Hydrodynamik vertraut ist, konnte er sich einfach nicht erklären, warum sich die Brustflossen der Wale so entwickelt hatten. Es wäre doch sinnvoller, wenn sie glatt und stromlinienförmig wären, wie die Flügel eines Flugzeugs. Ich kann an dieser Stelle noch nicht allzu viel verraten, aber so viel schon: Seine Neugier, mit der er an eine scheinbar so einfache Frage herangegangen ist, verändert gerade die Art, wie wir erneuerbare Energien nutzen, und zwar auf eine effiziente und intelligente Weise.

Nun, da Sie mit dem Thema dieses Buches vertraut sind, bleibt mir wohl nur noch, mich selbst vorzustellen. Ich bin Patrick Aryee, Fernsehmoderator und Tierfilmer, und ich war schon immer davon fasziniert, wie Dinge funktionieren. 2013 habe ich angefangen, für den Naturkundebereich der BBC Dokumentarfilme über die Flora und Fauna zu drehen, und seitdem hatte ich einige der atemberaubendsten Erlebnisse, die die Natur zu bieten hat. Ich habe mich für dieses Buch gerne in die innovativen Geschichten über Biomimikry vertieft, ein fast noch größeres Vergnügen war es jedoch, die Freuden dieser abenteuerlichen Naturerlebnisse für Sie noch einmal im Detail zu durchleben. Vom Freitauchen mit Meeresgiganten bis hin zum giftgewinnenden Melken tödlicher Klapperschlangen – jede dieser persönlich erlebten Begegnungen haucht den folgenden Buchseiten wahres Leben ein und nimmt Sie mit auf ein wildes Abenteuer rund um den Globus.

Ganz gleich, ob Sie Tiere lieben oder einfach nur neugierig auf die Welt um Sie herum sind, es ist für jeden etwas dabei. Worauf warten Sie also noch? Auf geht die Entdeckungsreise zu den dreißig Tieren, die uns klüger machen und als Vorlagen für eine bessere Zukunft dienen!

1 Der Eisvogel und der Hochgeschwindigkeitszug

Die erste Geschichte dieses Buches stammt aus Japan und handelt davon, wie ein Vogel – der Eisvogel – dazu beitrug, das tägliche Pendeln von Millionen von Menschen zu verbessern. Fragen Sie mal einen Vogelbeobachter, was er empfindet, wenn er diesen farbenprächtigen Vogel zu sehen bekommt, und achten Sie auf seinen überaus freudigen Gesichtsausdruck, wenn er sich diesen flüchtigen Moment vorstellt. Der Eisvogel hält sich gerne in dichter Deckung in der Nähe von ruhigem oder langsam fließendem Gewässer auf. Hier kann er am einfachsten an seine Lieblingsspeise herankommen: Fische. Wenn Sie das Glück haben, zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu sein, können Sie aus dem Augenwinkel einen plötzlichen hellblauen Blitz sehen: ein über die Wasseroberfläche sausender Eisvogel. Wenn Sie besonders geduldig sind, können Sie vielleicht sogar einen Eisvogel beim Fischen beobachten oder sehen, wie er mit seinem Fang im Schnabel stolz in der Sonne sitzt.

Eiji Nakatsu kennt sich sehr gut mit Eisvögeln aus. Er ist Vogelbeobachter, aber auch Ingenieur. Als Generaldirektor der Abteilung für technische Entwicklung von Japan Railway West war er maßgeblich an der Konstruktion des Shinkansen der Baureihe 500 beteiligt, eines Hochgeschwindigkeitszugs, besser bekannt unter dem englischen Namen »Bullet Train«. Falls Sie noch nie einen Hochgeschwindigkeitszug gesehen haben: Das sind beeindruckende Maschinen, die direkt aus der Zukunft zu stammen scheinen. Sie befördern Millionen von Fahrgästen auf einigen der meistbefahrenen Bahnstrecken und gehören zu den schnellsten Zügen der Welt. 1990 hatten die Züge jedoch eine Reihe von Problemen, die Eiji Nakatsu und sein Forschungsteam lösen mussten. Der erste Schritt bestand darin, sie noch schneller zu machen. Normalerweise dauerte eine Fahrt von Shin-Osaka zum Bahnhof Hakata in Fukuoka vier oder fünf Stunden, je nachdem, wie oft der Zug unterwegs anhielt. Die neuen Züge sollten diese Fahrzeit jedoch so verkürzen, dass die gleiche Fahrt weniger als 2 Stunden und 20 Minuten dauerte. Dafür musste jeder Zug eine Geschwindigkeit von über 300 Kilometer pro Stunde erreichen. Man könnte einfach annehmen, dass man dafür nur einen größeren und leistungsfähigeren Motor einbauen müsste – aber nicht die Leistung war der bremsende Faktor.

Als die Hochgeschwindigkeitszüge durch die Tunnel fuhren, gab es jedes Mal einen lauten Knall, wenn sie wieder herauskamen. Dieses dröhnende Geräusch störte sowohl die Tiere in der Nähe als auch die Fahrgäste an Bord und weckte die Bewohner der benachbarten Häuser auf. Ingenieurteams arbeiteten rund um die Uhr daran, eine Lösung zu finden. Sie fanden heraus, dass das Problem auf die Aerodynamik zurückzuführen war: Bei der Einfahrt der Züge in die Tunnel baute sich vor ihnen ein Luftdruck auf. Am besten kann man sich das wie bei einer Fahrradpumpe vorstellen: Jedes Mal, wenn der Kolben nach vorne gedrückt wird, komprimiert sich die Luft am vorderen Ende. Dasselbe geschah mit den Zügen, nur dass sich die komprimierte Luft jedes Mal, wenn sie aus einem Tunnel herauskamen, plötzlich ausdehnen konnte … und: Bumm!, es kam zu einem lauten Knall.

Der Lärm, den die Züge verursachten, war so laut, dass er wiederholt gegen japanische Umweltvorschriften verstieß. Um diese einzuhalten, mussten die Züge leiser als 75 Dezibel sein, was ungefähr der Lautstärke einer Toilettenspülung entspricht. Für einen Zug, der mit über 300 Kilometer pro Stunde fährt, ist das wirklich sehr leise. Außerdem wirkte die komprimierte Luft wie eine unsichtbare Bremse, die die Züge verlangsamte. Würde das Forschungsteam diese Probleme lösen können, würde es gelingen, die Züge sowohl schneller als auch leiser zu machen. Kurz gesagt, sie brauchten einen Zug, der effizienter durch die Luft gleiten konnte. Und genau hier kommt unser Eisvogel ins Spiel.

Auf unserem Planeten gibt es etwa 100 verschiedene Eisvogelarten. Abgesehen von den Polarregionen und einigen der trockensten Wüsten der Welt findet man sie überall auf dem Globus, wobei die meisten Arten in Afrika, Asien und Australien leben. Sie zeichnen sich im Allgemeinen durch lange, spitze Schnäbel, große Köpfe, kurze Beine und Stummelschwänze aus. Nicht alle Eisvögel fangen Fische, aber die, die es tun, sind dabei sehr effizient. Ihre Fähigkeiten als Angler beruhen auf ihrem außergewöhnlichen Sehvermögen und einem für das Eintauchen ins Wasser perfekt geformten Schnabel. Er ist lang, schmal, besonders stromlinienförmig und wird von der Spitze zum Kopf hin immer breiter. Diese Anpassung verringert die Wucht des ersten Aufpralls in dem Moment, in dem der Eisvogel mit einer Geschwindigkeit von fast 40 Kilometer pro Stunde auf die Wasseroberfläche trifft. Der Vogel gleitet förmlich ins Wasser, das Wasser fließt seitlich am Schnabel vorbei, anstatt nach vorne geschoben zu werden. Wenn die Hochgeschwindigkeitszüge von der offenen Strecke in einen Tunnel einfuhren, haben sie genau das nicht geschafft.

Während er über dieses Rätsel nachdachte, besuchte Eiji Nakatsu zufällig den Vortrag eines Luftfahrtingenieurs bei der Wild Bird Society of Japan in Osaka. Es wirkt möglicherweise naheliegend, aber er war wirklich überrascht zu erfahren, dass Vögel nicht nur die bemannte Luftfahrt inspirieren, sondern den Luftfahrtspezialisten auch dabei helfen, einige ihrer größten Konstruktionsprobleme zu lösen. Das brachte ihn ins Grübeln: Wenn die Vorderseite seines Zuges stärker dem Schnabel eines Eisvogels ähneln würde, könnte das die Aerodynamik verbessern, sodass die Luft leichter um den Zug herumströmen könnte und sich der Luftstau vor dem Zug verringern würde? Wenn das möglich wäre, würde der Knall ausbleiben.

Es stellte sich heraus, dass er recht hatte. Nakatsu und sein Team machten sich an die Arbeit und studierten den Eisvogel im Detail. Sie stellten fest, dass der Querschnitt des Ober- und Unterschnabels eines Eisvogels komplizierter aussah, als es zunächst den Anschein hatte. Er ähnelte zwei Dreiecken mit abgerundeten Kanten, die zusammen eine zusammengedrückte Rautenform bildeten. Nakatsu beschrieb ihn als »eine zirkuläre Raute, die von vier Kreisen umgeben ist«, was ich mir zugegebenermaßen immer schwer vorstellen kann. Der entscheidende Punkt aber ist, dass sie eine neue Nase für die Hochgeschwindigkeitszüge entworfen haben, die dem Schnabel eines Eisvogels ähnelt. Wie Sie sich vorstellen können, sah das etwas seltsam aus, zumal die neue Nase mehr als doppelt so lang war wie die vorherigen Modelle – 15 Meter statt der ursprünglichen 6 Meter. Das Team verglich auch eine Reihe anderer Entwürfe, doch bei Tests in einem Modelltunnel erwies sich der vom Eisvogel inspirierte Zug als schneller, leiser und leistungsfähiger und wies einen um 30 Prozent geringeren Luftwiderstand auf als sein Vorgänger. Das Problem war also gelöst, einfach so. Nun, nicht ganz. Es gab noch ein zweites Problem, das eine weitere von Tieren inspirierte Innovation erforderte.

Der Strom für die Züge stammt aus elektrischen Oberleitungen, der über Stromabnehmer, sogenannte Pantografen, gewonnen wird. Sie haben sie wahrscheinlich schon auf den Dächern der Züge gesehen, ihnen aber nicht viel Aufmerksamkeit geschenkt. Wenn Sie das nächste Mal an einem Bahnhof sind, halten Sie Ausschau nach einem Zug, auf dessen Dach sie montiert sind. Sie sehen zwar nicht so aus, als hätten sie eine große Wirkung, aber wenn ein Zug mit hoher Geschwindigkeit fährt, wird der Luftstrom, der auf die Stromabnehmer trifft, unterbrochen und erzeugt eine wirbelnde Masse von lärmenden Miniatur-Windhosen. Das Team probierte eine ganze Reihe von Ideen aus, von der Verringerung der Anzahl der Stromabnehmer über die Änderung ihrer Form bis hin zum Einbau von Windabdeckungen. Die Abdeckungen waren jedoch schwer, sie vibrierten, und der daraus resultierende Lärm war in den Waggons zu hören. Zwar waren die Züge dann von außen leiser, aber innen waren sie lauter.

Wieder einmal fand Eiji Nakatsu die Lösung bei einer Vogelgruppe, die auf der ganzen Welt als Meister des lautlosen Fliegens bekannt ist. Einer der Gründe, warum diese Vögel so außergewöhnlich – ja sogar ein wenig gespenstisch – sind, ist ihre Fähigkeit, in fast völliger Geräuschlosigkeit zu fliegen. Sie geben kaum Flügelgeräusche von sich und können sich so aus der Dunkelheit heraus auf ahnungslose Beute stürzen: Eulen!

Nakatsu war von ihrem lautlosen Flug fasziniert und führte einige Experimente durch, um herauszufinden, ob der kammartige Rand an einigen ihrer Federn, der dazu beiträgt, dass sie so leise fliegen, auf den Hochgeschwindigkeitszug übertragen werden könnte. Das Team ersetzte den ursprünglichen Stromabnehmer durch etwas, das wie eine Reihe von nach unten gebogenen Flügeln mit kleinen Laschen aussah. Diese Laschen wirkten wie die Zacken an den Federn der Eulen, sie brachen tatsächlich die kleinen Wirbelstürme auf und reduzierten den Lärm.

Eiji Nakatsu stand kurz vor dem Ziel, es gab nur noch ein letztes Hindernis zu überwinden: den Stützrahmen für den Stromabnehmer. Auch er musste stromlinienförmiger werden, um den Lärm zu reduzieren, den er verursachte. Nakatsu wandte sich wieder einmal seinen gefiederten Freunden zu, nur diesmal einem, der seine Fähigkeit zu fliegen völlig verloren hat: dem Adéliepinguin. Mit seinem spindelförmigen Körper kann sich der Adéliepinguin fast mühelos durchs Wasser bewegen. Nach einigen Tests wurde die tragende Rahmenwelle des Stromabnehmers so umgestaltet, dass sie pinguinähnlicher aussah. Und siehe da: Sowohl der Windwiderstand als auch die Geräuschentwicklung wurden dadurch reduziert.

Es sind also drei verschiedene Vögel, die dazu beigetragen haben, dass drei Konstruktionsprobleme gelöst wurden: Diese drei Tiere haben uns wirklich klüger gemacht! Am 22. März 1997 wurde der neue elektrische Shinkansen-Zug der Baureihe 500 in Betrieb genommen. Wir erinnern uns, die Herausforderung bestand darin, die Fahrgäste in weniger als 2 Stunden und 20 Minuten von Shin-Osaka zum Bahnhof Hakata in Fukuoka zu bringen, und zwar bei einer Lautstärke von unter 75 Dezibel. Der Zug schaffte es … in 2 Stunden und 17 Minuten und mit nur 75 ruhigen Dezibel. Damals war das ein neuer Weltrekord für die schnellsten Züge der Welt. Seitdem rasen die Hochgeschwindigkeitszüge durch Japan, setzen Menschen und Tiere keiner Lärmbelästigung aus und halten die japanische Wirtschaft in Schwung. Nur sind ihre Nasen heute etwas weniger kugelförmig, dank Eiji Nakatsu und seinem am Flussufer fischenden Vogel. Vielleicht sollten wir sie stattdessen »Eisvogelzüge« nennen.

2 Der Krake, ein ultimativer Tarnkünstler

Wenn es um coole Tiere geht, ist aus meiner Sicht der Krake nur schwer zu übertreffen. Wenn man sich seine Merkmale vergegenwärtigt, klingt es auch so, als käme er direkt aus einem Space Invaders-Spiel. Er hat drei Herzen, blaues Blut, sprüht Tinte, um Fressfeinde abzuschrecken, kann abgehackte Arme nachwachsen lassen und sich, da er kein Skelett hat, in kleinste Räume hinein- und wieder herausquetschen. Am erstaunlichsten ist aber vielleicht, dass diese Tiere Meister der Tarnung sind, wenn es um Tricks und Täuschungen geht. Sie wechseln nicht nur die Farbe. Sie haben die außergewöhnliche Fähigkeit, ihre Gestalt zu verändern und die Beschaffenheit ihrer Haut anzupassen, was es ihnen ermöglicht, sich optisch an ihre Umgebung anzugleichen. Sie können sich auch ziemlich schnell bewegen. Wenn es brenzlig wird, flüchten sie mit einer Art Wasserstrahlantrieb, ähnlich wie ein Jetski. Sobald sie einen Platz gefunden haben, an dem sie sich niederlassen können, machen sie sich unsichtbar, wie durch Zauberei. Das ist genial, aber auch ein bisschen unheimlich. Stellen Sie sich vor, wir könnten das Gleiche tun und unsere Kleidung an unsere Umgebung anpassen. Das wäre super, um mit ausgefallenen Festivaloutfits zu punkten, aber in einer Welt, in der Überwachung und Gegenüberwachung immer ausgeklügelter werden, könnte beim Wettlauf um das Lüften der Geheimnisse des Kraken sehr viel auf dem Spiel stehen.

Um besser zu verstehen, wie sie sich so meisterhaft tarnen, sollten wir damit beginnen zu fragen, warum sie es tun. Kraken gehören zur Familie – oder genauer gesagt zum Stamm – der Weichtiere, das heißt, sie sind entfernt verwandt mit Schnecken, Nacktschnecken und Muscheln, und alle Weichtiere haben eines gemeinsam: Sie haben einen Fuß. Der sieht zwar nicht so aus wie der Fuß eines Menschen, aber er hilft ihnen, sich fortzubewegen. Eine Schnecke schlittert auf ihrem Fuß, während Muscheln ihren Fuß benutzen, um sich in Sand oder Schlamm einzugraben. Der Fuß des Kraken hat sich stärker spezialisiert und sich zu einem Bündel von mit Saugnäpfen versehenen Armen entwickelt. Diese dienen unter anderem dazu, sich schnell bewegende Beute zu greifen. Kraken gehören zusammen mit Tintenfischen und Sepien zu den Kopffüßern oder Cephalopoden, was im Griechischen wörtlich »Kopf-Fuß« bedeutet und ihren grundlegenden Körperbau perfekt beschreibt: ein Kopf (oder Mantel), der an einem Fuß befestigt ist, der aus mit Saugnäpfen versehenen Armen besteht. Kraken haben acht Greifarme, während Tintenfische und Sepien zusätzlich zwei einziehbare Tentakel haben, die sie im letzten Moment herausschleudern können, um ihre Beute besser zu fangen.

Diese Tiere gibt es in allen Formen und Größen, und sie leben in fast allen Teilen der Ozeane. Der Preis für den längsten Kopffüßer geht an den Riesenkalmar. Gemessen vom Ende seines Körpers bis zur Spitze seiner ausgestreckten Tentakel, kann er bis zu 15 Meter lang werden. Der schwerste Kopffüßer und das größte lebende wirbellose Tier auf unserem Planeten ist jedoch der Koloss-Kalmar aus den kalten Tiefen der Antarktis. Er ist nicht ganz so lang wie sein gigantischer Cousin, wiegt aber fast eine halbe Tonne und liefert sich regelmäßig Kämpfe mit Pottwalbullen, wobei man sagen muss, dass diese tief tauchenden Leviathane in der Regel die Oberhand behalten. Obwohl Koloss-Kalmare riesig sind und über die größten Augen aller Lebewesen verfügen – ein Auge ist größer als ein Basketball –, können Pottwale sie in einem einzigen gigantischen Schluck verschlingen. Am anderen Ende der Skala steht der winzige thailändische Bobtail-Tintenfisch. Ausgewachsen kommt er gerade einmal auf einen Zentimeter Länge und wiegt weniger als ein Gramm.

Der größte bekannte Kopffüßer ist der Pazifische Riesenkrake – er ist wirklich ein Riese. Mit ausgestreckten Armen kann er bis zu 10 Meter lang werden.

Und dann gibt es noch das vergleichsweise große Tiefseemonster, den Siebenarmigen Kraken, der seinen Namen daher hat, dass die Männchen einen Arm, der zur Befruchtung der Eier dient (der Hectocotylus), sicher verstaut halten. Er hat einen 3,5 Meter langen gallertartigen Körper und ernährt sich von Quallen. Der bezauberndste Vertreter dieser Tiergruppe ist jedoch der Dumbo-Oktopus. Es handelt sich dabei um eine Gruppe von Tiefseekraken mit großen Flossen, die jeden Betrachter sofort an die Ohren von Disneys berühmtestem Elefanten erinnern. Unabhängig von ihrer Größe ist den Kopffüßern jedoch gemein, dass sie ein außergewöhnlich intelligentes Völkchen sind.

Kraken, Tintenfische und Sepia stehen an der Spitze der IQ-Liste der Wirbellosen. Tintenfische etwa haben von allen wirbellosen Tieren das größte Gehirn im Verhältnis zur Körpergröße und werden von Meeresbiologen zu den intelligentesten Weichtieren im Meer gezählt. In Meereslaborversuchen haben Wissenschaftler aus erster Hand gesehen, wie Kraken durch systematisches Ausprobieren komplexe Rätsel lösen, und man nimmt an, dass der Kalifornische Tintenfisch über ein ausgeklügeltes Kommunikationssystem verfügt, das auf Farbveränderungen seiner Haut beruht. Diese Fähigkeit der Kopffüßer, ihr Aussehen schnell zu verändern, interessiert uns in diesem Kapitel besonders.

Wie schnell können sie also ihre Farbe wechseln? Der Pazifische Riesenkrake braucht weniger als eine Zehntelsekunde, um sich vor unseren Augen unsichtbar zu machen. Er ist ein Meister der Tarnung, auch wenn es einige Kraken gibt, die diese Fähigkeit noch stärker perfektioniert haben. Der Mimik-Oktopus etwa kann seine Hautfarbe verändern, seine Arme ausstrecken, und ehe man sichs versieht, starrt man in das Gesicht eines giftigen Rotfeuerfisches oder in eine wallende Masse tödlicher Seeschlangen. Das ist eine brillante Methode, um potenzielle Fressfeinde zu verscheuchen. Und dann gibt es da noch den heimtückischen und extrem giftigen Blauring-Kraken. Er lebt in Gezeitentümpeln im Pazifik und im Indischen Ozean, von Japan bis hinunter nach Australien. Wenn sich dieser kleine Krake bedroht fühlt, erscheinen auf seinem gesamten Körper leuchtend blaue Ringe – und es ist unmissverständlich, was dieses blinkende Warnsignal sagen will: »Fass mich nicht an, ich bin giftig!«

Okay, also noch einmal die alles entscheidende Frage: Wie ändern Kraken ihre Farbe? Die Antwort liegt direkt unter der Oberfläche ihrer Haut in Tausenden von farbwechselnden Zellen, den Chromatophoren. Diese Zellen sind für die erstaunlichen Verwandlungen verantwortlich.

Stellen Sie sich vor, Sie halten einen Ballon mit farbigem Farbstoff in der Hand. Wenn Sie den Ballon leicht zusammendrücken, wird die Farbe nach oben in Richtung der Spitze gedrückt, wodurch die Oberfläche des Ballons dünner wird und die Farbe des Farbstoffs heller erscheint. Chromatophoren funktionieren ähnlich. In der Mitte jeder Zelle befindet sich ein Beutel, der mit schwarzem, braunem, orangefarbenem, rotem oder gelbem Pigment gefüllt ist. Wenn sich diese Zellen ausdehnen oder zusammenziehen, bewegt sich das Pigment näher oder weiter weg von der Hautoberfläche, und im Handumdrehen ändert der Krake seine Farbe. Neben den Chromatophoren verfügen einige Kopffüßer über weitere farbverändernde Zellen, die schillernde Grün-, Blau-, Silber- und Goldtöne erzeugen, wobei einige sogar die Farben ihrer Umgebung reflektieren, wodurch das Tier unsichtbarer wird.

Kraken können aber auch, wie bereits angedeutet, die Beschaffenheit ihrer Haut verändern. Es ist faszinierend, sie in Aktion zu sehen. Während sie sich über den Meeresboden bewegen, können sie ihren Körper buchstäblich umgestalten, um ihn an verschiedene Arten des Meeresbodens anzupassen, von glatten Felsen über stachelige Korallen bis hin zu Sand. Sie tun dies, indem sie die Größe der Papillen auf ihrer Haut sorgfältig anpassen, was zu kleinen Beulen bis hin zu großen, dicken Stacheln führt. Denken Sie also nicht einmal daran, mit diesen Tieren Verstecken zu spielen. Sie können nicht gewinnen.

Wie Sie sich vorstellen können, haben all diese Farbwechseltricks das Interesse der Überwachungstechnik geweckt. Unser erstes Beispiel stammt aus einer Zusammenarbeit zwischen Forschern der Universitäten von Houston und Illinois. Sie ließen sich von dem farbwechselnden Kraken inspirieren und entwickelten eine flexible Haut, die ihre Umgebung erkennt und nachahmt. Sie wird aus sogenannten thermochromatischen Materialien hergestellt. Das sind Materialien, die auf Temperaturschwankungen mit einem Farbwechsel reagieren. Wie die allerersten Fernsehgeräte arbeiten die Prototypen des Teams in Schwarz-Weiß und erzeugen verschiedene Grautöne, aber die Forscher hoffen, eines zu entwickeln, das in prächtigen Farben funktioniert. Sie fangen klein an, mit einer »Haut«, die nur ein paar Quadratzentimeter groß ist, die aber leicht vergrößert werden kann. Sie besteht aus ultradünnen Schichten, die eine Vielzahl von Sensoren, Reflektoren und farbwechselnden Materialien enthalten, die so zusammenwirken, dass sich das Material – wie unser Krake – an die Farbe des Hintergrunds anpasst.

Ich stelle mir diese Haut gerne als ein mit Michelin-Sternen ausgezeichnetes Sandwich vor. Die oberste Schicht enthält einen temperaturempfindlichen Farbstoff, der bei niedrigen Temperaturen schwarz und ab 48 Grad Celsius klar erscheint. Die zweite Schicht besteht aus weißen reflektierenden Silberkacheln, gefolgt von einer ultradünnen Schicht aus Siliziumschaltkreisen, die die Temperatur des Farbstoffs steuern. Die unterste Schicht bildet eine Grundlage aus transparentem Silikonkautschuk. Insgesamt ist unser »Sandwich« weniger als 200 Mikrometer dick, also etwa so viel wie zwei Blätter normales Schreibpapier. Unter alldem befindet sich eine zusätzliche Basisschicht, die eine ganze Reihe von Lichtsensoren enthält, und so weiß die Haut, welche Farbe sie wann annehmen soll. Sie kann es innerhalb von ein bis zwei Sekunden tun, also nicht ganz so schnell wie ein echtes Tier, aber wenn man bedenkt, dass Kraken einen Vorsprung von 296 Millionen Jahren haben, ist das schon beträchtlich.

Wie viele neue Technologien könnte auch eine solche Haut für militärische Operationen verwendet werden, was bei mir zweifellos gemischte Gefühle hervorruft. Als Dokumentarfilmer bin ich jedoch begeistert von dem Gedanken, getarnte Roboter zum Filmen von Tieren in ihrem natürlichen Habitat einzusetzen. Man könnte nicht nur näher an sie herankommen als je zuvor, um neue, bisher unbekannte Verhaltensweisen zu beobachten, sondern man würde auch vermeiden, dass sich ein teurer High-End-Roboter im Nu in teuren Schrott verwandelt. Wenn Sie schon einmal hinter den Kulissen gesehen haben, was mit ferngesteuerten Kamerabuggys passiert, wenn große Katzen mit ihnen spielen, wissen Sie genau, wovon ich spreche.

Vielleicht gibt es dafür ja noch andere Wege. Ein Team von der Harvard University hat einen weichen, farbwechselnden Roboter entwickelt. Wie der Krake in unseren Ozeanen hat der Roboter einen weichen, gummiartigen Körper, mit dem er unter Hindernissen hindurchkriechen und sich an seine Umgebung anpassen kann – ein großartiges Stück Technik. Unter der Leitung von George M. Whitesides entwarfen die Forschenden 2011 ihren ersten weichen Roboter. Er wurde aus silikonbasierten Materialien hergestellt und bewegte sich durch Luft, die durch winzige Zylinder in seine vier Arme gepumpt wurde. Inzwischen wurde das Design des Roboters ein wenig verbessert: Er kann sich nun tarnen. Ein Netz winziger Kanäle, das unserem Blutsystem gleicht, durchzieht die hautähnliche Schicht, die den Roboter umgibt. Wenn verschiedene Farbstoffe hineingepumpt werden, ändert der Roboter schnell seine Farbe. Durch die Verwendung von heißen oder kalten Flüssigkeiten kann auch die thermische Tarnung des Roboters aktiviert werden, sodass er sogar vor Infrarot-Nachtsichtkameras getarnt ist. Wenn man das genaue Gegenteil erreichen will und ihn beispielsweise als Rettungssignal einsetzen möchte, ist das ganz einfach: Man pumpt fluoreszierende Flüssigkeiten hinein, und schon hat man einen leuchtenden Rettungsroboter. Zurzeit werden diese Flüssigkeiten noch aus einem separaten Reservoir angesaugt, aber das könnte in Zukunft in den Körper des Roboters integriert werden.

Es ist noch ein weiter Weg, bis viele dieser Ideen kommerziell genutzt werden. Aber Sie werden mir sicher zustimmen, dass dies ein sehr spannender Bereich der technologischen Innovation ist, den wir im Auge behalten sollten … wenn wir es können!

Kraken und Transplantationen

Kraken (Octopoda) haben, wie der lateinische Name schon sagt, acht Arme, mit denen sie sich perfekt an Felsen festhalten, Beute fangen und sich auf dem Meeresboden entlangbewegen können. Die Unterseite der Arme ist mit Saugnäpfen überzogen. Einige Arten, wie der Zirrenkrake, haben nur eine Reihe Saugnäpfe, während die meisten anderen, wie der Gewöhnliche Krake, zwei Reihen haben. Wie viele es genau sind, ist von Art zu Art unterschiedlich. Der Pazifische Riesenkrake zum Beispiel hat bis zu sechs Meter lange Arme, die jeweils mit 250 Saugnäpfen bedeckt sind. Das macht insgesamt 2000 Saugnäpfe, von denen der größte einen Durchmesser von 6,4 Zentimetern haben und ein Gewicht von bis zu 16 Kilogramm tragen kann.

Jeder dieser Saugnäpfe kann unabhängig voneinander bewegt werden, und zwar dank eines komplexen Bündels von Neuronen und Nervenzellen, das wir Ganglion nennen. Ganglien sind entscheidend für die Steuerung des Tast- und Geruchssinns und für die Manipulation von Gegenständen. Kraken können die Schalen von Muscheln aufbrechen, und man hat sie dabei beobachtet, wie sie Höhlen graben und sogar mit Steinen und Felsbrocken Mauern errichten, um die Eingänge zu schützen. Diese Geschicklichkeit beziehungsweise die Leistung ihrer Saugnäpfe hat die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern der University of Illinois Urbana-Champaign auf sich gezogen. Unter der Leitung von Hyunjoon Kong, Professor für Chemie- und Biomolekulartechnik, haben sie ein von den Saugnäpfen des Kraken inspiriertes Gerät entwickelt, das die medizinische Welt der Gewebetransplantation für immer verändern könnte.

Von Gewebetransplantationen haben Sie wahrscheinlich schon gehört. Es handelt sich dabei um ein Verfahren, bei dem Organe und Zellgewebe von einem Körperteil in einen anderen verpflanzt werden, entweder bei einer Person oder zwischen einem Spender und einem Empfänger. Diese Transplantationen können Leben retten und wichtige Körperfunktionen wiederherstellen. Nehmen wir zum Beispiel einen Patienten, der an Hornhautblindheit leidet. Durch die Entfernung der gesamten oder eines Teils der geschädigten Hornhaut – das ist der schützende, durchsichtige vordere Teil unserer Augen – und die Transplantation einer neuen Hornhaut von einem verstorbenen Spender kann das Sehvermögen vollständig wiederhergestellt werden.

In den letzten Jahrzehnten wurden immer öfter Gewebezellen zur Behandlung von verletztem oder erkranktem Gewebe verwendet. Eine Herausforderung dieser Art von Transplantaten ist vor allem die Abstoßung von Gewebe – das geschieht, wenn das körpereigene Immunsystem das Spendergewebe als Eindringling betrachtet und »abstößt«. Ein anderer wichtiger Aspekt ist jedoch so grundlegend, dass man kaum daran denkt: der Transport und das Einsetzen des Gewebes. Wie hält man weiches Transplantatgewebe fest, ohne es zu verunreinigen oder versehentlich zu zerreißen?

Die Handhabung dieser lebenden Materialien bleibt eine echte Herausforderung, denn sie sind sehr anfällig und können leicht zerdrückt werden, wenn man sie von der Substanz abhebt, auf der sie gewachsen sind. Derzeit wachsen die Gewebeschichten auf einer temperatursensiblen, weichen Polymersubstanz, die nach der Übertragung schrumpft und die dünne Gewebeschicht freigibt. Das einzige Problem ist, dass es zwischen 30 und 60 Minuten dauern kann, um eine einzige Schicht zu übertragen, und dass die Gefahr besteht, dass sie reißt oder knittert, was den Erfolg der Operation gefährdet. Genau dieses Problem wollte das in Illinois ansässige Forscherteam lösen: Wie lassen sich dünne, empfindliche Gewebeschichten schnell abnehmen und übertragen, ohne sie zu beschädigen? Das Team ließ sich von den Armen und Saugnäpfen des Kraken inspirieren.

An dieser Stelle müssen wir ganz genau hingucken, um zu sehen, wie sich die Saugnäpfe durch Druckveränderungen an verschiedenen Objekten festhalten und sich davon lösen. Stellen Sie sich den Saugnapf eines Kraken wie eine Sanduhr aus Gummi vor. Wenn Sie die Spitze abschneiden, bleibt die Form einer offenen, geschwungenen Vase übrig. Stellt man diese Vase auf den Kopf, hat man die perfekte Form und Struktur eines Saugers mit zwei übereinanderliegenden Kammern. Die offene Kammer unten ist für das Haften zuständig und wird Infundibulum genannt, was »Trichter« bedeutet, und die Kammer darüber heißt Acetabulum, was »Essigbecher« bedeutet. Wir nennen sie abgekürzt Trichter und Becher.

Der Trichter ist recht biegsam und hat einen Grat um seinen offenen Rand. Die Oberfläche ist mit einer Reihe von Rippen und Rillen bedeckt. Der Becher hingegen ist steifer und hat glatte Wände. Die Saugnäpfe selbst enthalten verschiedene Muskelgruppen: die Radialmuskulatur, die quer zu den Wänden verläuft; kreisförmige Muskeln, die um den breitesten Teil der Saugnäpfe kreisen; und meridional angelegte Muskeln, die im rechten Winkel zur kreisförmigen und Radialmuskulatur liegen.

Wenn einer der Saugnäpfe gegen eine Oberfläche drückt, bildet er eine leichte Dichtung. Die Radialmuskulatur zieht sich daraufhin zusammen, wodurch die Wände der Kammern dünner werden und sich das Volumen des Bechers ausdehnt. Da der Trichter gegen eine Oberfläche abgedichtet ist, kann kein weiteres Wasser eindringen, sodass sich dieselbe Menge Wasser nun in einer größeren Kammer befindet. Dies führt zu einem Druckabfall und erzeugt einen Sog. Die Saugnäpfe lösen ihren Griff, indem sie entweder die Radialmuskulatur entspannen oder die kreisförmigen Muskeln zusammenziehen, wodurch sich das Volumen des Bechers und damit auch die Saugwirkung verringert.

Es gibt ein weiteres Merkmal, das die Saugnäpfe noch effektiver macht. Sie haben in ihrem Inneren eine Art Kolben oder pumpenartige Struktur. Wenn etwas versucht, sich vom Saugnapf zu lösen, wird der Kolben angehoben, wodurch der Druck im Inneren noch weiter sinkt und der Griff verstärkt wird, ähnlich wie bei chinesischen Fingerfallen. Falls Sie noch nie eine gesehen haben: Chinesische Fingerfallen sind ein kleines, genähtes bambusrohrähnliches Spielzeug, das sich übrigens hervorragend eignet, um nichts ahnenden Freunden einen Streich zu spielen. Sie bitten Ihre Freunde, einen Zeigefinger in ein Rohrende zu stecken. Wenn sie dann versuchen, ihren Finger wieder herauszuziehen, wird die Röhre enger, und je mehr sie sich anstrengen, desto schwieriger wird es, aus der Falle zu entkommen.

Das Team aus Illinois hat mit Forschenden an anderen Instituten in den Vereinigten Staaten sowie an der Chung-Ang-Universität in Südkorea zusammengearbeitet. Während sie beobachtet haben, wie ein Krake sowohl nasse als auch trockene Gegenstände aller Formen aufnehmen kann, indem er die kleinen Druckveränderungen in seinen muskelbetriebenen Saugnäpfen nutzt – anstatt Klebstoffe zu verwenden, wie wir es derzeit tun –, kamen sie auf eine Idee.

Sie machten sich an die Arbeit und bauten einen sogenannten Manipulator. Er ist etwa so groß wie eine Hand und besteht im Wesentlichen aus einem Saugnapf, der an einem stabförmigen Griff befestigt ist. Der Saugnapf selbst sieht ganz anders aus, als Sie es sich vielleicht vorstellen. Als ich zum ersten Mal davon gehört habe, habe ich mir etwas Saugglockenähnliches vorgestellt. In Wirklichkeit besteht er aus einem flachen, flexiblen Heizelement und einem sogenannten Hydrogel.

Hydrogele sind dicke Gelees, die sehr gut Wasser speichern können. In diesem Fall hat das Team ein Gel entwickelt, das schnell auf Temperaturveränderungen reagiert, die durch die Heizung gesteuert werden. Das funktioniert so: Die elektrische Heizung wird eingeschaltet, und das Hydrogel erwärmt sich. Mit dem Handgriff, auch Manipulator genannt, wird das Hydrogel gegen eine dünne Gewebeschicht gedrückt, die das Team abnehmen möchte. Genau zur gleichen Zeit wird die Heizung ausgeschaltet. Dadurch dehnt sich das Hydrogel aus und erzeugt, wie der Saugnapf des Kraken, einen Sog. Die Schicht wird dann hochgehoben und vorsichtig auf das gewünschte Ziel gesetzt. Die Heizung wird wieder eingeschaltet, wodurch das Hydrogel schrumpft und die Gewebeschicht loslässt. Der gesamte Vorgang dauert etwa zehn Sekunden und ist damit 180-mal schneller als normal.

Das Team ist der Ansicht, dass der nächste Schritt darin besteht, den Manipulator weiterzuentwickeln und mit Drucksensoren auszustatten, die jede geringfügige Faltenbildung des Gewebes während des gesamten Eingriffs überwachen können. Indem sie die Saugkraft in Echtzeit anpassen, hätten sie endlich die Möglichkeit, sie zu überwachen und zu korrigieren. Sie haben sogar vorgeschlagen, dass dieses System für die Übertragung feiner elektronischer Implantate verwendet werden könnte, und mit ein paar weiteren Modifikationen könnten Roboter für den autonomen Transport ultradünner Materialien eingesetzt werden. Es wird zwar immer noch daran gearbeitet, aber es ist ein faszinierender Bereich der medizinischen Forschung – und das alles dank des Saugnapfes eines Kraken.

3 Rückkehr von den Toten: Das Bärtierchen

Stellen Sie sich ein Tier vor, das 15 Minuten lang über den Siedepunkt hinaus auf über 151 Grad Celsius erhitzt und acht Stunden lang auf minus 272 Grad Celsius eingefroren wird und anschließend wieder zum Leben erwacht. Und nicht nur das: Es kann auch einer tausendmal höheren Strahlung widerstehen als jedes andere bekannte Lebewesen auf unserem Planeten und eine gefühlte Unendlichkeit ohne Wasser in großer Trockenheit auskommen. Das klingt so, als würde ich die Kräfte einer neuen X-Men-Figur beschreiben, nicht wahr? Aber stellen Sie sich vor, dieses Wesen wäre real.

Vielleicht haben Sie noch nie von ihnen gehört, aber ich möchte Ihnen die Tiere vorstellen, die meiner Meinung nach nicht nur die zähesten, sondern auch die niedlichsten der Welt sind: Bärtierchen oder auch Wasserbären genannt. Sie sind der Stoff, aus dem Science-Fiction-Geschichten gesponnen werden: Sie haben unglaubliche Kräfte, die uns erschaudern lassen.

Das Thema große Trockenheit hat mich an das Gefühl erinnert, das man an einem heißen Sommertag hat, wenn man ein eiskaltes, durstlöschendes Getränk trinkt. Aber was wäre, wenn man einen ganzen Tag lang bis in den späten Abend hinein nichts zu trinken bekäme? Die meisten von uns würden sich dann schon ein wenig schwach fühlen. Und was wäre nach zwei Tagen? Jetzt kommen wir in den Bereich der ernsthaften Dehydrierung. Wer schafft mehr als drei Tage? Im Durchschnitt würden die meisten Menschen drei Tage lang ohne einen Schluck Wasser auskommen und dann verdursten. Es wäre eine nur 72-stündige Reise ohne Zwischenstopp ins Jenseits. Es gibt aber Organismen, die uns in den Schatten stellen und viel länger überleben können. Dennoch sollten Sie einige ihrer Techniken während einer Hitzewelle im Sommer oder auch sonst lieber nicht übernehmen.

Nehmen wir etwa die Landschildkröten in der Mojave-Wüste. Sie sind in der Lage, ein ganzes Jahr lang kein Wasser zu trinken, weil sie Wasser über ihren Urin wieder aufnehmen. Ja, sie trinken im Grunde genommen Pisse. Nicht im direkten Wortsinn, aber sie speichern viel Wasser in ihrer Blase, die sie wie ein mobiles Reservoir nutzen, aus dem sie schöpfen können, wenn sie es am dringendsten brauchen. Sie können das Wasser aus ihrem Urin wieder aufnehmen, sodass sie ein Jahr lang ohne zu trinken auskommen.

Wenn Sie das schauerlich finden, dann stellen Sie sich vor, dass Sie sich beim Sonnenbaden am Pool von Kopf bis Fuß mit einer schleimigen Schicht Rotz bedecken. Während langer, heißer und trockener Perioden umgibt sich Australiens Wasserhaltender Frosch mit einem Kokon aus Schleim, um dem Wasserverlust entgegenzuwirken. Wie die Schildkröten kann er Wasser aus seiner Blase holen und einige Jahre lang durchhalten, bis der nächste Regen kommt – ein toller Trick, wenn man in den unwirtlichen zentralen Wüsten des Outbacks lebt. In der Sonora-Wüste trinkt die Kängururatte nur selten und bezieht ihr Wasser stattdessen aus der Nahrung, die sie frisst; die meisten Pflanzen, selbst getrocknete Samen, enthalten zumindest ein bisschen Wasser. Die Kängururatte versucht, das wenige Wasser, das sie bereits in ihrem Körper hat, durch Kondensation von Feuchtigkeit in ihren Nasengängen beim Ausatmen zu erhalten.

All diese Tiere können einen Wassermangel überleben, weil sie alles tun, um das Wasser bei sich zu behalten. Aber was ist, wenn es überhaupt kein Wasser gibt? Die Fähigkeit, eine fast völlige Austrocknung zu überleben, wird als Anhydrobiose bezeichnet, was so viel wie »Leben ohne Wasser« bedeutet, und das Tier, das dies am besten kann, ist natürlich das Bärtierchen. Deshalb zeigt die Wissenschaft großes Interesse an seiner Biologie. Mit einer Größe von etwa 0,5 bis 1 Millimeter ist ein Lichtmikroskop sehr nützlich, wenn man dieses Lebewesen genau sehen will. Ich kann Sie zu Hause schon grübeln hören: »Patrick, wer hat denn schon ein Lichtmikroskop herumliegen?« Keine Sorge, ich habe das perfekte Rezept, mit dem Sie in fünf einfachen Schritten Ihr erstes Bärtierchen entdecken können:

Schritt 1: Beginnen Sie mit einer schönen Portion Gartenmoos, ein kleines Stück reicht völlig aus.

Schritt 2: Als Nächstes fügen Sie etwas Leitungswasser hinzu und stellen sicher, dass das Moos gründlich benetzt ist.

Schritt 3: Stellen Sie den Timer auf 20 Minuten und lassen Sie die Mischung einweichen.

Schritt 4: Sobald die Zeit abgelaufen ist, drücken Sie das gesamte Wasser in einer flachen Glasschale aus und lassen den Schlamm abtropfen.

Schritt 5: Zum Schluss können Sie die Schale mit einer Lupe absuchen, oder, noch besser, Sie besorgen sich eine dieser schicken Makrolinsen fürs Smartphone.

Wenn Sie genau hinsehen, sollten Sie eine ganze Reihe winziger Lebewesen sehen, die sich im Wasser bewegen. Halten Sie die Augen nach etwas offen, das wie ein Miniatur-Staubsaugerbeutel mit acht Beinen aussieht. Klingt seltsam, aber keine Sorge: Ihre Augen täuschen Sie nicht. Die meisten Bärtierchen haben kleine schwarze Augen, und einige haben sogar gepanzerte Körperplatten. Wenn es an die Nahrungsaufnahme geht, sind einige Allesfresser – das heißt, sie fressen Pflanzen und Tiere sowie Algen und Pilze –, während andere reine Fleischfresser sind, rücksichtslose Raubtiere, die mit Vorliebe andere Bärtierchenarten auffressen. Winzige Sinneshärchen, die ihren Mund auskleiden, helfen dabei, die Nahrung zu einem spezialisierten Rachen oder einer Röhre zu leiten (die bizarrerweise dem Loch, an dem man einen Staubsaugerschlauch befestigt, verblüffend ähnlich sieht), die die Nahrung direkt in den Darm saugt.

All diese Vorgänge spielen sich im Miniaturformat ab, denn Bärtierchen sind unglaublich klein und sehen erstaunlich niedlich aus. Und dennoch haben sie sogar überlebt, als sie in einem Satelliten auf eine Umlaufbahn um die Erde geschossen wurden. Sie waren zwölf Tage lang dem Vakuum des Weltraums ausgesetzt und kamen auf wundersame Weise lebend zurück. Wenn wir uns ohne den Schutz eines Raumanzugs ins All begeben würden, würde der fehlende Druck die Luft in unserer Lunge zum Herausströmen zwingen. Gase, die bereits in Ihren Körperflüssigkeiten gelöst sind, würden sich ausdehnen und unsere Haut dazu zwingen, sich wie ein Ballon aufzublähen, und uns schließlich zerreißen. Unsere Trommelfelle und Kapillaren würden platzen, das Blut würde zu kochen anfangen. Selbst wenn wir das alles überleben würden, würde die ionisierende Strahlung die DNA in unseren Zellen zerstören. Doch zum Glück wären wir innerhalb von 15 Sekunden bewusstlos und kurz darauf tot. Bärtierchen erleiden keine dieser Auswirkungen. Etwa 450 der 3000 Bärtierchen, die auf Weltraummission waren, haben dort oben sogar Nachkommen gezeugt.