„Sie legen nicht Millionen von Eiern, sondern haben deutlich weniger Nachfahren, die relativ groß geboren werden. Außerdem haben sie einen sehr stationären Lebensstil, wo sie darauf warten, dass das Futter zu ihnen kommt“, erklärt Meyer. „Zusätzlich setzen sie auf Camouflage, also Tarnung, um nicht von Fressfeinden entdeckt zu werden.“ Ihre besondere Körperform und Lebensweise, die sich im Laufe von Millionen Jahren Evolution herausgebildet hat, macht die Tiere spannend für die Bionik. Denn einige Eigenschaften der Seepferdchen-Anatomie könnten den Menschen das Leben erleichtern.
L-förmige Knochenplatten-Segmente bilden den Greifschwanz der Seepferdchen. · Foto: © Oregon State University
Das Wirkprinzip erkennen
„Bei Seepferdchen hat man einige Besonderheiten gefunden, weil es evolutionär so alt ist. Das heißt, seine besonderen Eigenschaften haben sich über viele Jahrmillionen bewährt. Und dann lohnt es sich immer, in solche Wirkprinzipien reinzugucken“, sagt Heike Beismann, die an der Westfälischen Hochschule im Bereich Biologie und Bionik lehrt. Sie interessiert sich für Umsetzungen aus der Natur in die Technik. Besonders interessant ist der Greifschwanz der Seepferdchen. Damit halten die Fische sich an Seegras, Mangrovenwurzeln oder Korallen fest, um von Wellen oder Strömungen nicht weggespült zu werden.
Am ehesten könne man sie mit den Greifschwänzen von Affen vergleichen, meint Evolutionsbiologe Meyer. Doch es gibt einen entscheidenden Unterschied: wo Affen und viele andere Tiere einen runden oder ovalen Querschnitt des Schwanzes haben, ist er bei Seepferdchen quadratisch. „Quadratische Formen sind in der Natur sehr selten“, erklärt Bionik-Forscherin Beismann. „Und wenn sie auftauchen, dann haben sie wohl irgendeine Bedeutung. Denn sie haben sich bewährt.“
Beim Seepferdchen sind vier L-förmige Knochenplatten, die gemeinsam ein Quadrat ergeben, um einen zentralen Wirbel angeordnet. Analysen und 3D-Modelle von Bionik-Forschern zeigen, wieso dieser Aufbau für die Fische so gut funktioniert: Zum einen sind die Knochenplatten mit speziellen Gelenken verbunden, die das Biegen und Verdrehen (auch Torsion genannt) erleichtern. Unter äußerer Krafteinwirkung rutschen die quadratischen Platten aneinander vorbei, anstatt sich gegeneinander zu verdrehen, wie es bei runden Schwänzen passieren würde. Dadurch ist der quadratische Schwanz widerstandsfähiger gegen externe Einflüsse, wie etwa starke Strömung. Zum anderen kann der Schwanz gut greifen. „Die quadratische Struktur im Schwanz ermöglicht es, besonders viel Kontaktfläche zum Greifen zu haben“, beschreibt Beismann. Dadurch könnten sich die Seepferdchen mit wenig Muskelaufwand in der Strömung festhalten.
