Skelette in Bewegung

Ein eigener Raum befasst sich mit Bewegungsformen von Wirbeltieren. Skelette und Habituspräparate sind nebeneinander in "eingefrorener Bewegung" zu sehen, Röntgenfilme zeigen typische Bewegungsabläufe.

Foto: Harry Schiffer

Knochenskelette dienen Wirbeltieren als Stützapparate und zur Fortbewegung. Laufen, Klettern, Springen, Graben, Kriechen, Schwimmen oder Fliegen sind je nach Tierart die vorherrschenden Fortbewegungsmöglichkeiten. Um diese auszubilden und zu perfektionieren mussten im Laufe von Jahrmillionen Umbauten am Grundbauplan des Skeletts erfolgen, der allen Wirbeltieren gemeinsam ist.

Im Lauf der Evolution kam es zu Reduktionen, Verkürzungen, Verlängerungen oder Verschmelzungen von Skelettteilen sowie zu Anpassungen bei zugehörigen Muskeln, Sehnen, Gelenken und Nerven. Zu sehen ist dies auch an den unterschiedlichen Körperformen, die sich so herausbildeten.

Gepard und Schlange

Ein extremer Unterschied im Skelett findet sich z. B. bei Gepard und Schlange – beide sind Wirbeltiere (Tetrapoden) mit gleichem Urahn.

Das Skelett des Gepards ist für Hochleistung im Sprint entwickelt. Daher müssen die Raubkatzen langbeinig und schlank sein. Sie treten nur mit den Zehen auf, um möglichst wenig Bodenhaftung zu haben. Ihre Mittelhand- und Mittelfußknochen sind stark verlängert, und ihren Vorderbeinen fehlt die starre Verbindung zwischen Schulterblatt und Wirbelsäule. All das ermöglicht es ihnen, mit bis zu 104 km/h (29 m/sec) ihre
Beutetiere, meist Gazellen, zu jagen. Geparde sind allerdings keine Ausdauerjäger, sondern halten diese Geschwindigkeit nur einen halben Kilometer lang aufrecht.

Schlangen hingegen nützen die Umgebungswärme, um „auf Touren“ zu kommen; je kühler es ist, desto langsamer sind sie unterwegs. Unter der Haut sind bei einheimischen Arten bis zu 400 Wirbel mit den dazugehörigen Rippen verborgen.

Da Schlangen ihre Beute als Ganzes verschlingen, darf das Kiefergelenk nicht starr sein. Auch ein Brustbein, das mit den Rippen verbunden ist, wäre bei diesen Tieren fehl am Platz. Bei der schlängelnden Bewegung, die aus vielen kleinen Einzelbewegungen der Wirbelsäule resultiert, wären auch Extremitäten hinderlich – diese wurden sekundär rückgebildet. Anders als bei Säugetieren sind die Fähigkeiten der Schlangen angeboren, sie haben keinen Kontakt zu ihren Elterntieren.

Zwei Säugetiere im Vergleich: Eichhörnchen und Fledermäuse

Auch Eichhörnchen und Fledermaus differieren sehr stark im Bau ihrer Skelette. Erklärbar ist dies vor allem durch die großen Unterschiede im Lebensraum und in den Ernährungsweisen.

Das Eichhörnchen als Nagetier bewegt sich in den Bäumen sehr geschickt und ist neben dem Steinmarder der beste Kletterer unter den europäischen Säugetieren. Der Schwanz wird als Steuerruder,
aber auch als Balancierstange eingesetzt. Die überproportional langen Hinterbeine tragen lange, gebogene Krallen, die den Tieren beim Kopfüber-Klettern an Baumstämmen guten Halt bieten. Einzigartig ist der Wendefuß, er ist nur bei Hörnchen ausgebildet: Die hinteren Pfoten werden im Fußwurzelgelenk nach außen und hinten gedreht, wenn es abwärts geht. 

Fledermäuse sind Flugkünstler! Zwischen den stark verlängerten Fingern und Armen sowie den Beinen und dem Schwanz ist eine Flughaut aufgespannt. Dank dieser dichten, luftundurchlässigen Membran kann – anders als bei Vogelfedern – beim Aufschlag keine Luft durchströmen. Wie Fledermäuse sich in der Luft halten können, wurde erst in den letzten Jahren durch Versuche im Windkanal geklärt. Dabei untersuchte man Blütenfledermäuse, die auf die Nektaraufnahme an Kunstblüten dressiert waren.

Es stellte sich heraus, dass die Tiere beim Aufwärtsschlag – so wie Insekten – ihre Flügel kippen können, somit kann Luft vorbei strömen. Beim Abschlag entstehen an der Flügelvorderkante Luftwirbel. Damit die Flugakrobaten nicht wie Flugzeuge durch diese Wirbel ins Trudeln kommen, verändern sie rasch die Anstellwinkel ihrer Flügel und gewinnen so an Höhe. Zusätzlich regulieren sie die Flügelkrümmung mit ihren langen Fingern. So schlagen sie Haken in der Luft, stehen kurze Zeit im Flug still und umfliegen sicher jedes Hindernis.

Beim Fliegen steuern Arm- und Handknochen gezielt den Stellwinkel und die Krümmung der Flügel. Um sich im Raum zu orientieren, hilft
den Fledermäusen ihr Biosonar, eine Sonderform der Echoortung. Die Fledertiere entsenden Schallwellen, deren Echo sie aufnehmen und auswerten. Dadurch entsteht ein exaktes Bild ihrer Umgebung.

Naturkundemuseum

Joanneumsviertel, Zugang Kalchberggasse
8010 Graz, Österreich
T +43-316/8017-9100
joanneumsviertel@museum-joanneum.at

 

Öffnungszeiten

Di-So 10-17 Uhr

Überblicksführungen
Sa, So, Feiertag 14:30 Uhr (de)
Zusätzliche Termine entnehmen Sie bitte dem Kalender. Weitere Führungen nach Voranmeldung.

Studienzentrum Naturkunde
Weinzöttlstraße 16
8045 Graz, Österreich 
T +43-316/8017-9000
Termine auf Anfrage

Öffnungszeiten Café OHO!
Di-Sa 10 bis 24 Uhr

 

24. bis 25. Dezember