Wie Spinnen sogar bei Flaute fliegen

Erstaunliche Physik verbirgt sich hinter zahlreichen alltäglichen Dingen. fühlte sich wie viele Jahre an Hans Joachim Schlichting untersucht diese Phänomene und erläutert sie in seiner Kolumne den Lesern von »Scientific Spectrum«. Schlichting ist Professor für Didaktik der Physik und arbeitete bis zu seiner Emeritierung an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster.

Solche Probleme können beseitigt werden, wenn die sog atmosphärische Potenzialgradienteneffekte. Dabei geht es um die Ladungsunterschiede zwischen Atmosphäre und Erde: Die Ionosphäre oberhalb von etwa 70 Kilometern ist meist positiv geladen, während die Erdoberfläche negativ geladen ist. Die Differenz wirkt sich auf das gesamte Intervall aus. Im Vergleich dazu ist die ungestörte Atmosphäre über der Erde positiv geladen, sodass zwischen einem Punkt auf der Erde und einem Punkt in der Luft darüber eine elektrische Spannung anliegt. Immerhin können es etwa 100 Volt pro Meter sein. Die Stärke des Effekts ist jedoch unterschiedlich und hängt stark von den Wetterbedingungen ab.

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Tolles Gefühl für elektrische Felder

Die gegenseitige Abstoßung der von der Spinne freigesetzten Fäden zeigt, dass auch Seidenfasern elektrisch geladen sind. Daher gibt es zwangsläufig eine Wechselwirkung zwischen ihnen und dem Flugfeld, die Bewegung verursacht. Aber wie kann eine Spinne im Voraus wissen, ob die Kräfte stark genug sind, um sie und ihren Faden zu tragen? Dazu muss es elektrische Felder erfassen und nach ihrer Stärke auswerten. Dass zumindest einige Insekten dazu in der Lage sind, ist seit vielen Jahren bekannt.

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2018 untersuchten Erica Morley und Daniel Robert von der University of Bristol, wie Spinnen auf Felder reagieren. In Laborexperimenten setzten sie Baldachinspinnen (Linyphiidae) elektrischen Feldern aus, deren Stärke unterschiedlichen Wetterbedingungen in der Atmosphäre entsprach. Tatsächlich reagierten die Spinnen mit klaren Flugvorbereitungen. Aufsteigende Tiere gewannen oder verloren an Höhe, wenn die Felder ein- und ausgeschaltet wurden. Daher kann nicht nur der aerodynamische Auftrieb für den Auftrieb verantwortlich sein, sondern es müssen auch elektrische Wechselwirkungen zwischen Tieren und äußeren Feldern eine Rolle spielen. Bestimmte Bewegungen bestimmter Schnurrhaare auf der Körperoberfläche des Tieres als Reaktion auf elektrische Felder legen nahe, dass diese sogenannten Trichobothrien es Spinnen ermöglichen, Felder zu erkennen.

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