Fliegende Fische verblüffen Forscher mit ihren spektakulären Flugeigenschaften: Ihr Gleitflug ist so effizient wie der von Vögeln. Zu diesem Ergebnis kamen koreanische Forscher durch Analysen der aerodynamischen Eigenschaften der kuriosen Tiere im Windkanal. Optimale Gleiteigenschaften waren dabei bei Luftbedingungen nah an der Wasseroberfläche zu beobachten. Informationen über diese aerodynamischen Bodeneffekte wollen die Forscher Haecheon Choi und Hyungmin Park von der Seoul National University für die Entwicklung neuer Flugzeuge nutzen.
Fliegende Fische sind in der Lage, aus dem Wasser zu springen und dann mit ihren flügelartigen Brustflossen mehr als vierzig Sekunden in der Luft zu gleiten. Dadurch können sie fast einen halben Kilometer zurücklegen und Geschwindigkeiten von bis zu siebzig Stundenkilometern erreichen. Die ausgebreiteten Flossen liefern die für einen Gleitflug nötige Stabilität, beim Schwimmen werden sie angelegt und ermöglichen flexible Unterwassermanöver. Vermutlich können die flugbegabten Fische mit ihren Künsten ihren Feinden besser entkommen und auch Energie für die Fortbewegung sparen.
Für ihre Analysen untersuchten die Forscher die aerodynamischen Gleiteigenschaften von fliegenden Fischen der Gattung Cypselurus hiraii. Dabei testeten sie die Flugeigenschaften bei unterschiedlichen Flossenstellungen der für die Versuche ausgestopften Fische. Choi und Park variierten für die Flugsimulation im Windkanal auch den Neigungsgrad der Fischkörper zum Boden. Mit Hilfe von Sensoren, die sie an den Fischflossen anbrachten, untersuchten sie die auf die gleitenden Fische wirkenden Kräfte. Um Aussagen über die Gleiteigenschaften der Tiere zu machen, berechneten die Wissenschaftler das Verhältnis von Auftrieb und Luftwiderstand, ein Maß, das zeigt, wie weit ein Objekt gleitet und wie tief es dabei sinkt.
Das Ergebnis ist erstaunlich: Fliegende Fische haben bessere aerodynamische Eigenschaften als Insekten und zeigen genauso gute Segelkünste wie etwa Sturmvögel oder Enten. Der Luftwiderstand war am geringsten, wenn der Körper der Fische parallel zum Boden ausgerichtet war. Genau diese Position nehmen die Tiere auch in ihrer natürlichen Umgebung ein: Sie gleiten dabei aber nicht nur parallel zum Wasser, sondern bleiben auch sehr nah an der Wasseroberfläche. Die Forscher konnten zeigten, dass diese Tiefflugposition das Verhältnis von Auftrieb und Luftwiderstand verbessert. Dieser Effekt war sogar noch stärker, wenn die Fische statt über festen Boden über Wasser glitten. Diese Erkenntnis könnte den Forschern zufolge auch bei der Entwicklung von Flugzeugen interessante Informationen liefern.
Haecheon Choi und Hyungmin Park (Seoul National University, Korea): Journal of Experimental Biology, Online-Vorabveröffentlichung, September 2010, Bd.213. doi:10.1242/jeb.046052. dapd/wissenschaft.de – Kristina Abels
