Geckos sind wahre Kletterkünstler: Sie können mit Leichtigkeit senkrechte Wände hinauflaufen, ohne abzustürzen. Dafür verantwortlich gemacht werden die sogenannten Van-der-Waals-Kräfte: Sie führen zu einer Wechselwirkung zwischen den feinen Härchen am Fußballen des Geckos und dem Untergrund. Durch das Zusammenwirken der vielen, vielen einzelnen Härchen entsteht so eine Haftkraft, die ausreicht, um die Echse problemlos an der Wand festzuhalten. Das zumindest war bisher die allgemein anerkannte Erklärung für die guten Haftbedingungen bei den Tieren. Es steckt aber möglicherweise noch mehr dahinter: US-Forscher haben jetzt nahezu unsichtbare Fußabdrücke der Geckos entdeckt, die aus fettartigen Substanzen bestehen und offenbar die Belastbarkeit der Härchen beim Emporklettern einer Wand erhöhen.
Seit jeher fanden die Geckos Bewunderung für ihre Fähigkeit, Wände hochlaufen zu können ? und das ganz ohne Klebematerial. Das Prinzip erschien sogar so gut, dass es den Materialwissenschaften als Vorbild für das Entwickeln eines kleberlosen Haftmaterials dient. Kern der begehrten Haftfähigkeit sind borstenähnliche Haare an den Fußballen des Geckos, die Setae genannt werden und sich in der Nähe der Spitze nochmals in Hunderte kleinerer Strukturen aufspalten, die Spatulae. Sowohl die Setae als auch die Spatulae bestehen aus einem zähen und belastbaren Material, das vor allem Proteine enthält. Sie können in Wechselwirkung mit den Molekülen des Untergrunds treten. Dadurch ist der Gecko in der Lage, Kräfte zu entwickeln, die größer sind als die auf sein eigenes Körpergewicht einwirkende Schwerkraft.
Umso überraschender ist nun die Entdeckung, dass die kleinen Kletterkünstler unsichtbare Spuren auf ihrem Weg hinterlassen. Sie bestehen aus Phospholipiden, fettartigen Bausteinen, wie sie beispielsweise auch in der Zellmembran vorkommen, haben Forscher von der University of Akron im US-Bundesstaat Ohio nun entdeckt. Sie hatten dazu bei Geckos, die sich in der letzten Phase der Häutung befanden, die letzten Hautreste von den Fußballen entfernt und die Tiere dann über eine Glasplatte laufen lassen. Diese war zuvor gereinigt und mit einer dünnen Wasserschicht benetzt worden, was einen besseren Kontrast beim Aufspüren der Geckofußabdrücke ermöglichen sollte.
Die gleichen Experimente führte das Team anschließend auch mit Geckos durch, die sich schon drei Wochen zuvor gehäutet hatten, um sicherzugehen, dass der Fußabdruck nicht eine Folge des Häutungsprozesses ist. Auch bei diesen Tieren zeigte sich ein fettiger Fußabdruck. Mittels sogenannter oberflächensensitiver Spektrometrie gelang es den Forschern, den schwachen Fußabdruck sichtbar zu machen. Zusätzliche Analysen verrieten ihnen dann auch die Zusammensetzung: Die Lipide enthielten überwiegend wasserabweisende Methyl- und Methylengruppen, wohingegen keinerlei Spuren von Wasser nachzuweisen waren.
Die Forscher vermuten, dass die Präsenz der Lipidschicht die Spatulae vor Abnutzung bewahren, was auch ihre hohe Belastbarkeit beim Hinaufklettern einer Wand erklärt. Auch bieten ihre Ergebnisse eine mögliche Erklärung für die bemerkenswerten Selbstreinigungskräfte der Geckofüße: Wenn die Härchen mit einem derart stark wasserabweisenden Film überzogen sind, bleibt an ihnen auch kein Schmutz haften, so die Forscher. Welchen Anteil die fettige Schicht dagegen tatsächlich an den Klebefähigkeiten der Geckofüße haben, muss noch geklärt werden.
Ping Yuan Hsu (University of Akron) et al.: Journal of the Royal Society Interface, doi: 10.1098/rsif.2011.0370 wissenschaft.de ? Tabea Osthues
