Natur reagiert flexibel

Insekten passen ihr Außenskelett an Belastung an

Selbst kleine Lebewesen besitzen erstaunliche Anpassungsfähigkeiten. Forscher haben herausgefunden, dass Insekten ihr Außenskelett verstärken können, wenn die Schwerkraft steigt. Bisher war diese Besonderheit nur von Wirbeltieren und Pflanzenstrukturen bekannt. Beispielsweise werden die Knochen von Sportlern durch Training dichter und Bäume verstärken ihre Stämme bei starkem Wind. Auch Gräser werden stabiler, wenn sie häufig von Regentropfen oder Tieren niedergedrückt werden. Dass Insekten ihr Außenskelett ebenfalls so anpassen, war neu.

In einer Studie hielten die Wissenschaftler Wanderheuschrecken über mehrere Wochen in einer Zentrifuge bei bis zu dreifacher Erdanziehungskraft. Unter dieser „Hypergravität“ wurden deren Schienbeine deutlich stärker und steifer. Messungen zeigten, dass das Material des Exoskeletts belastbarer wurde – es reagierte also aktiv auf die höhere Belastung.

Diese Entdeckung verdeutlicht, wie Lebewesen auf mechanische Belastungen reagieren und sich entwickeln können, um Umweltveränderungen zu meistern. Das liefert wichtige Einblicke in die evolutionären Strategien in der Natur. Gleichzeitig könnten sie technische Anwendungen inspirieren, zum Beispiel Materialien, die sich selbst an Belastungen anpassen, oder robusteres Design für Maschinen und Robotik. Auch haben sie Relevanz für die Raumfahrt. In der Schwerelosigkeit bauen Astronauten Knochen und Muskeln ab. Materialien, die sich an Belastung anpassen, könnten helfen, robuste Strukturen oder adaptive Trainingsgeräte zu entwickeln.