Baku den 6. März, AZERTAC

Schritt zurücktreten, Hinterleib anziehen - und los: Mit rotierenden Gliedmaßen springen Gottesanbeterinnen exakt ans Ziel. Um den Ablauf zu verstehen, haben Forscher Körperteile der Tierchen verklebt.

Stundenlang lauern Gottesanbeterinnen wie erstarrt auf ihre Beute. Haben sie ein Opfer erblickt, geht es plötzlich blitzschnell: In weniger als einer Zehntelsekunde ergreifen die Insekten die Beute, teils direkt aus der Luft. Trotz der hohen Geschwindigkeit landen die Tiere stets genau dort, wo sie hinwollen. Wie genau das gelingt, haben Forscher nun untersucht.

Gemeinsam mit Kollegen analysierte Malcolm Burrows von der University of Cambridge Videos von 381 Sprüngen von 58 Gottesanbeterinnen-Larven. Die Larven sehen ausgewachsenen Gottesanbeterinnen bereits sehr ähnlich, haben aber keine Flügel, weshalb sie Sprünge auch zur Fortbewegung nutzen. In den Videos versuchten die Tiere eine ein bis zwei Körperlängen entfernte Stange zu erreichen.

Es zeigte sich, dass den Insekten Rotation Stabilität in der Luft verleiht: Mit einer Frequenz von etwa 2,5 Umdrehungen pro Sekunde rotieren Teile ihres Körpers beim Sprung. Dabei rudern die Tiere mit ihrem flexiblen Hinterleib, den Vorder- und Hinterbeinen, wobei sich jedes Körperteil anders bewege, berichten die Forscher im Fachmagazin „Current Biology“.

Bevor sie abheben, treten die Insekten einen Schritt zurück und ziehen den Hinterleib an, sodass die Spitze nach vorn zeigt. Beim Absprung holen sie Schwung, indem sie den Hinterleib auf und ab bewegen, die Vorderbeine gegen den Uhrzeigersinn rotieren und sich mit den Hinterbeinen vom Boden abstoßen.

Der Schwerpunkt der Insektenkörper liegt dabei stets auf ihrer lang gestreckten Körperachse. So erreichen sie eine Anfangsgeschwindigkeit von über einem Meter pro Sekunde. Einmal in der Luft beginnen auch die Hinterbeine zu rotieren, allerdings, anders als die Vorderbeine, im Uhrzeigersinn. Der Hinterleib dreht sich zunächst ebenfalls langsam im Uhrzeigersinn, ändert später aber seine Richtung.

Durch die unterschiedlichen Rotationen erzeugen die Tiere einen Drehimpuls, der sie nach vorn treibt. Je nachdem mit welchen Körperteilen sie wann mit welcher Geschwindigkeit in welche Richtung drehen, gewinnen sie an Geschwindigkeit oder bremsen ab, bis der Körper für die Landung im richtigen Winkel zur Stange schwebt. Dann hören Hinterbeine und Hinterleib auf zu rotieren und die Vorderbeine fangen die Gottesanbeterin mit schnellen Drehungen gegen den Uhrzeigersinn ab.

Landung mit dem Kopf zuerst - Um sicherzustellen, dass die Rotationen entscheidend für die Kontrolle im Flug sind, verklebten die Forscher bei einigen Tieren die sonst beweglichen Segmente im Hinterleib miteinander. So konnten sich die Gottesanbeterinnen nach wie vor mit den Hinterbeinen abdrücken, allerdings verlagerte sich ihr Schwerpunkt so stark, dass sie den passenden Winkel zur Zielstange nicht erreichen konnten.

Hinzu kam, dass durch die fehlende Rotation des Hinterleibs, Geschwindigkeit verloren ging. So flogen die manipulierten Tiere deutlich langsamer als die gesunden. Das Ergebnis: Sie knallten bei der Landung mit dem Kopf zuerst gegen die Zielstange (siehe Video unten) oder verfehlten ihr Ziel ganz.

Auf die Idee, die Sprungtechnik der Gottesanbeterinnen zu untersuchen, kam Burrows durch einen Zufall. Bei einer Show eines Hobby-Insektenkundlers hatte er ein paar Gottesanbeterinnen gekauft und mit ins Labor gebracht. Dort fiel ihm auf, wie exakt die Tiere trotz ihrer hohen Geschwindigkeit beim Springen zuverlässig ihr Ziel erreichen. „Es ist, als würde man einen Eiskunstläufer, der mit 2,5 Umdrehungen pro Sekunde eine Pirouette dreht, bitten, sofort in eine bestimmte Richtung blickend stehenzubleiben“, sagt der Forscher.

Tatsächlich ist die Art der Sprungkontrolle, die die Gottesanbeterinnen nutzen, relativ unüblich. Die meisten Insekten verlieren die Kontrolle sobald sie losgehüpft sind, sodass sie in unvorhersehbare Richtungen springen und gelegentlich Bruchlandungen hinlegen. Deshalb wollen die Forscher als nächstes untersuchen, wie das Gehirn der Gottesanbeterinnen die Sprünge steuert.