Kann
sich eine Ameise totfallen?
Selbst Mäuse, Hühnerküken und Entenküken überstehen einen Sprung aus
über einem Meter Höhe nicht nur unbeschadet, sondern es scheint fast
so, als gehöre dies zur normalen Fortbewegung.
Dass sich Tiere ab einer gewissen (kleinen) Grösse beim
Sturz nicht mehr verletzen können, hat zwei Gründe.
1. Luftwiderstand
Der
Luftwiderstand ist proportional zur wirksamen Querschnittsfläche des
fallenden Objektes. Was unter "wirksam" zu verstehen ist, braucht nicht
weiter zu interessieren. Die Hauptsache ist, dass es eine Fläche, und
nicht etwa das Volumen (und das damit verbundene Gewicht) ist.
Bekanntlich haben doppelt so
grosse Lebewesen bei sonst gleichen Bedingungen die vierfache
Oberfläche und das achtfache Gewicht. Eine vierfache Oberfläche hat
eine vierfache wirksame Querschnittsfläche zur Folge. Der
Luftwiderstand ist beim achtmal so schweren Tier also nur viermal so
gross. Das bedeutet, dass grössere Tiere schneller fallen als kleine.
Bei hinreichend kleinen
Tieren, und dazu gehören fast alle Insekten, ist die durch den
Luftwiderstand bedingte Endgeschwindigkeit (Luftwiderstand und
Gewichtskraft halten sich dann die Waage) so klein, dass der Aufprall
keine Verletzungen nach sich zieht.
Beim Menschen liegt die Endgeschwindigkeit bei freiem Fall im Bereich
von 200 km/h.
Aber auch bei Insekten ist
diese Geschwindigkeit immer noch so gross, dass es auf den Menschen
bezogen durchaus noch potentiell tödlich wäre.
Es muss also einen weiteren
Grund geben.
2.
Verhältnis Volumen zu Fläche
Unter Fläche kann man
Verschiedenes verstehen, z.B.
a) Querschnittsfläche von Knochen:
Ähnlich wie beim Muskelquerschnitt ist auch die Querschnittsfläche von
Knochen, und damit auch ihre Knickstabilität, bei acht mal so schweren
Lebewesen nur viermal so hoch.
b) Oberfläche des Körpers:
Bei viermal so grosser Oberfläche des Körpers (und damit indirekt
viermal so grosser Aufprallfläche) und gleichzeitig achtfachem
Gesamtgewicht muss die Aufprallfläche die doppelten Aufprallkräfte
aushalten.
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