Materialforschung Jagdspinnen: Warum sie uns nicht auf den Kopf fallen

Als Kinder haben wir sie abends nachts mit heimlichem Grausen beobachtet und uns gefürchtet, dass sie auf uns drauf fallen. Völlig unnötig, denn Zoologen wissen jetzt, dass und warum Spinnen nicht von der Decke fallen.

Jagdspinne
Bildrechte: Siekmann/Uni Kiel

Jagdspinnen können kopfüber an der Decke laufen ohne runterzufallen. Warum eigentlich? Des Rätsels Lösung ist so einfach wie faszinierend zugleich: Sie haben tausende winzige, borstenartige Haft-Härchen am Ende ihrer Beine. Forscher haben die Struktur dieser Setae, wie die Härchen korrekt heißen, mit einem speziellen Röntgenlicht untersucht. Das Spannende für die Forscher ist nämlich, warum diese Härchen das ständige Anhaften und Loslösen aushalten: "Künstlich hergestellte Materialien gehen dagegen häufig kaputt", sagt Professor Stanislav N. Gorb vom Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU).

Gecko an einer Decke
In südlichen Ländern huschen sie oft an der Decke entlang: Auch Geckos haben Hafthärchen. Bildrechte: imago/blickwinkel

Wenn man versteht, was die Spinnenbeine haften lässt, ließe sich dieses biologische Prinzip erschließen und auf die Herstellung und Entwicklung künftiger Materialen übertragen. Dass es so eine Art übergeordnetes Prinzip für diesen Effekt geben muss, ist naheliegend: Die Wissenschaft kennt dieses Prinzip nämlich bereits von Geckos, die ähnliche Hafthärchen haben.

Das Geheimnis steckt im Ordnungsprinzip

Also: Was hat die Natur nun besser gebaut als der Mensch? Den Grund, warum die Natur dem Menschen hier einen Schritt voraus ist, erklärt Zoologie-Professor Gorb so: "Ein biologisches Material und seine Struktur wachsen parallel, während das in der künstlichen Herstellung nacheinander ablaufende Schritte sind".

Im Fall der Spinne hat die Natur bei der molekularen Anordnung der Chitin-Moleküle ganze Arbeit geleistet: Die an der Spitze der winzigen Hafthärchen haben eine parallel verlaufende Faserstruktur, während sie an anderen Teilen der Spinnenbeine in unterschiedliche Richtungen laufen. Die parallele Ausrichtung der Faser-Moleküle in den Hafthärchen folgt den Zug- und Druckkräften, die auf sie wirken. Das fängt die Belastungen auf, die beim Anhaften und Ablösen der Spinnenbeine entstehen.

Vielleicht, so die Hoffnung der Zoologen und Physiker, die hier gemeinsam geforscht haben, kann dieses Wissen einmal völlig neue Materialien ermöglichen. Zum Beispiel, wenn unsere 3D-Drucker irgendwann in der Lage sind, solche feinen Strukturen zu erschaffen.

Bis dahin spendet die Studie schon einmal einen kleinen Trost für alle, bei denen Spinnen Panik auslösen: Man braucht keine Angst zu haben, dass einem so ein Achtbeiner versehentlich auf den Kopf fällt. Die Tiere können sich dank ihrer Faserstrukturen an der Decke sehr sicher festhalten.

(lfw)

Dieses Thema im Programm: MDR JUMP | 04. Oktober 2018 | 05:20 Uhr