Die meiste Zeit ihres Lebens verbringen Eichhörnchen hoch oben in den Bäumen – eine komplexe Umgebung, in der sie sich geschickt in einem Labyrinth aus Ästen bewegen müssen, um Nahrung zu suchen, zu nisten und Raubtieren auszuweichen. Das erfordert eine Kombination aus hochentwickelten biomechanischen Fähigkeiten und erlernten Verhaltensweisen. Doch wie genau entscheiden Eichhörnchen, welchen Sprung sie wagen können und welcher zu einem womöglich tödlichen Sturz führen könnte?
Sprungtests für Hörnchen
Damit hat sich ein Team um Nathaniel Hunt von der University of Nebraska beschäftigt. „Als Modellorganismus für das Verständnis der biologischen Grenzen von Gleichgewicht und Beweglichkeit sind Eichhörnchen meiner Meinung nach unübertroffen“, sagt Hunt. „Wenn wir verstehen, wie Eichhörnchen sich in den Baumkronen fortbewegen, dann können wir vielleicht allgemeine Prinzipien der Fortbewegung in komplexen Terrains entdecken, die auch für die Bewegungen anderer Tiere und Roboter gelten könnten.“
Um die Sprungkünstler in einer möglichst natürlichen Umgebung zu beobachten, lockten die Forscher einige Fuchshörnchen (Sciurus niger) auf dem Campus der University of California in Berkeley an. Mit Nüssen motivierten sie die kleinen Nager dazu, waghalsige Sprünge in einem von den Forschern entworfenen Parcours zu machen. Die Bewegungen der tierischen Probanden dokumentierten sie per Video und werteten danach die Absprungposition, die Flugbahn und das Landemanöver aus. Für ihre Experimente nutzten Hunt und seine Kollegen Sprungbretter mit unterschiedlicher Länge und Flexibilität. Von diesen aus konnten die Hörnchen einen schmalen Ast erreichen, an dem in einer kleinen Schale eine Nuss lockte. Je weiter sie sich auf dem flexiblen Sprungbrett vorwagten, desto weniger weit mussten sie springen. Dafür wurde die Absprungbasis mit jedem Schritt wackeliger, was den Absprung erschwerte.
Akrobatische Manöver
Die Beobachtungen zeigten: „Wenn die Eichhörnchen über eine Lücke springen, wählen sie ihren Absprungpunkt abhängig von der Flexibilität des Astes und der Größe der Lücke“, so Hunt. Auf stabilen Sprungbrettern gingen sie weit nach vorne, während sie auf wackeligen Brettern lieber einen etwas längeren Sprung in Kauf nahmen als sich zu weit vorzuwagen. Die Flexibilität der Absprungbasis spielte für die Entscheidung eine sechsmal größere Rolle als die Sprungdistanz. „Wenn sie auf einen Ast mit neuen mechanischen Eigenschaften trafen, lernten sie innerhalb weniger Sprünge, ihre Startmechanik anzupassen“, erklärt Hunt. „Diese Verhaltensflexibilität, die sich an die Mechanik und Geometrie der Sprung- und Landestrukturen anpasst, ist wichtig, um genau über eine Lücke zu springen und auf einem kleinen Ziel zu landen.“
