10.07.2011 · Bislang galten Muttern und Schrauben als Erfindung des Menschen. Doch Rüsselkäfer verfügen offenkundig über Glenke, die ganz ähnlich funktionieren. Obendrein verdanken die Insekten den Schraubengelenken eine hohe Beweglichkeit und große Fähigkeit zu klettern.
Von Manfred Lindinger
© Foto Staatliches Museum für Naturkunde Karlsruhe
Rüsselkäfer Trigonopterus oblongus
Rüsselkäfer scheinen im Vergleich zu den flinken Laufkäfern auf den ersten Blick schwerfällige Insekten zu sein. Tatsächlich sind sie ungemein wendig und obendrein gute Kletterer. Um etwa an eine Frucht oder frische Blätter zu gelangen und diese mit dem "Rüssel" anzubohren, muss der Käfer die Pflanze emporklimmen und sich an den Stengeln oder Blättern gut festhalten, damit er nicht abrutscht. Dafür benötigt er kräftige Beine, vor allem aber recht bewegliche Gelenke. Biologen hatten bisher fest geglaubt, dass die Glieder der Insekten durch Kugel- und Scharniergelenke mit der Hüfte zusammengehalten werden.
Muttern und Schrauben
Doch Wissenschaftler um Thomas van de Kamp vom Karlsruher Institut für Technologie haben jetzt eine erstaunliche Entdeckung gemacht, als sie einen Rüsselkäfer der Art Trigonopterus oblongus mit einem speziellen Röntgentomografen untersuchten. Die 0,5 Millimeter großen Gelenke zwischen der Hüfte (Coxa) und den nachfolgenden Beingliedern (Trochanter) des in den Urwäldern Neuguineas beheimateten Tieres greifen wie Schrauben und Muttern ineinander. Die Beinglieder haben an ihrem Ende ein umlaufendes Außengewinde, das in einem entsprechenden Gegenstück mit Innengewinde an der Hüfte steckt. Die Schraube lässt sich um 410 Grad drehen, während die Mutter mit 345 Grad keinen kompletten Umlauf schafft. Dank der Schraubengelenke kann der Rüsselkäfer mit seinen sechs Beinen weiter ausholen, was ihn zu einem hervorragenden Kletterer macht ("Science", Bd. 333, S. 52). Bewegt werden die Gelenke über jeweils drei Muskeln.
© Foto AAAS/Science
Graphik des Schraubengelenks: Mutter (grün) und Schraube (gelb). Die Muskeln sind grau, die Verlängerung des Beingliedes rot gekennzeichnet.
Einmalig im Tierreich
Bisher kannte man Muttern und Schrauben nur aus der Technik. Dass die Natur dem Menschen zuvorgekommen ist, hat Alexander Riedel vom Staatlichen Museum für Naturkunde Karlsruhe, das die Rüsselkäfer bereitstellte, überrascht: "Rüsselkäfer laufen wahrscheinlich seit etwa 100 Millionen Jahren mit einer derartigen Konstruktion herum", sagt er. Die Schraubengelenke hat man mittlerweile bei anderen Rüsselkäferarten gefunden. So auch bei der in Europa beheimateten Art Curculio glandium, die mit ihrem Rüssel ihre Lieblingsspeise, Eicheln, anbohrt. Fünfzigtausend verschiende Rüsselkäferarten kennt man. Die Forscher aus Karlsruhe sind mit dem Schraubengelenk offenkundig einem bislang unbekanntem Merkmal im Insektenreich gestoßen, das die ganze Famile der Rüsselkäfer klassifiziert.
Ausgeklügelte Ingenieurskunst im Insektenreich
Berndsiegfried Alsheimer (Alsus)
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Heißt das jetzt...
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