Die gewaltige Sprungkraft von Schaumzikaden beruht auf dem gleichen Prinzip wie die antike Bogenschießkunst. Das haben britische Forscher an der Universität von Cambridge herausgefunden. Die Wissenschaftler unter der Leitung von Malcolm Burrows konnten nachweisen, dass der Sprungapparat dieser Insektenfamilie dank seines schichtförmigen Aufbaus große Energiemengen speichern kann. Seine Bauweise entspricht damit der Konstruktion sogenannter Kompositbögen, die unter anderem von Hunnen und Mongolen eingesetzt wurden.
Schaumzikaden sind zu mächtigen Sprüngen fähig: Mit einem einzigen Satz können sie eine Strecke zurücklegen, die mehr als dem Hundertfachen ihrer Körperlänge entspricht. Wollte ein Mensch die gleiche Strecke überwinden, so müsste er rund 200 Meter hoch springen. Mit ihren Versuchen wollten Burrows und seine Kollegen nun herausfinden, wie die zwischen sechs und neun Millimeter großen Tiere die erheblichen Energiemengen speichern können, die für solche Sprünge notwendig sind.
Das Interesse der Forscher weckte dabei vor allem die Verbindung zwischen Hinterbeinen und Flügeln der Insekten. An dieser Stelle befinden sich die sogenannten Pleuralbögen, die aufgebaut und geformt sind wie antike Kompositbögen. Zentrales Merkmal von Kompositbögen ist die Schichtung verschiedener Materialien, die dem Bogen sowohl Härte als auch Elastizität verleihen. Die Pleuralbögen von Schaumzikaden bestehen ebenfalls aus zwei geschichteten Materialien, berichten Burrows und seine Kollegen. Einen Bestandteil bildet dabei das harte Chitin aus der Körperhülle, den anderen das sogenannten Resilin, ein für seine Elastizität bekanntes Protein. Dieser besondere Körperbau ermöglicht es den Insekten, ihre Beine dauerhaft unter Spannung zu halten, ohne dass es zu schädlichen Verformungen kommt, so die Wissenschaftler.
Gespeichert wird die Energie dabei vor allem durch die Verformung des harten Chitins. Doch auch das Resilin scheint eine Rolle bei den Sprüngen zu spielen, denn es ist ebenfalls Teil der Pleuralbögen, konnten die Forscher mit Hilfe von UV-Lampen nachweisen. Das Protein reagiert fluoreszierend auf die Bestrahlung mit UV-Licht. Wie genau die Schichtung der beiden Materialien verläuft, konnten die Wissenschaftler noch nicht klären. Sicher ist allerdings, dass die Insekten erst im Erwachsenenstadium zu großen Sprüngen fähig sind, denn bei den Larven von Schaumzikaden fanden die Wissenschaftler keine Spuren von Resilin.
Malcolm Burrows (Universität von Cambridge) et al.: BMC Biology, Online-Vorabveröffentlichung. ddp/wissenschaft.de ? Markus Zens
