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„Hummelflug“ … und sie fliegt doch!

flying towards a purple flower
Hardek/iStock/Getty Images Plus

Von den 43 in Österreich vorkommenden Hummelarten zählt die Dunkle Erdhummel (Bombus terrestris) zu den häufigsten. Sie ist der aktuelle Coverstar von am Puls Biologie, der neuen Reihe für die Oberstufe. Hummeln faszinieren nicht nur durch ihre spezielle Flugfähigkeit, sondern motivieren auch Forscherinnen und Forscher zu Höchstleistungen.

Hummeln gehören zur Familie der „Echten Bienen“. Im Gegensatz zu anderen Bienen können Hummeln auch bei kalten Temperaturen fliegen. Sie wärmen ihren Körper auf, indem sie mit ihrer Flugmuskulatur „zittern“. Dabei wird Energie in Wärme umgewandelt und der Körper auf bis zu 30 °C aufgewärmt. Aus diesem Grund spielen Hummeln als Blütenbestäuber eine wichtige Rolle in der Landwirtschaft, weil sie auch bei kühlen Temperaturen und in höheren Lagen fliegen können.

Das Geheimnis um den Hummelflug

Dass Hummeln fliegen können, sorgte lange Zeit für Spekulationen. Das Gerücht vom sogenannten Hummelflug-Paradoxon hielt sich hartnäckig fast 100 Jahre: Eigentlich dürfte die Hummel gar nicht fliegen können, denn ihre Flügel seien für dieses dicke Tierchen zu klein. Dabei liegt das Geheimnis des Hummelflugs darin, dass die Hummel bewegliche Flügel hat. Hummeln schlagen bis zu 200 Mal pro Sekunde mit ihren Flügeln. Wie alle Echten Bienen haben sie zwei Paar Flügel. Vorder- und Hinterflügel sind über kleine Häkchen miteinander verbunden und schlagen somit synchron. Durch den schnellen Flügelschlag erzeugen sie einen Luftwirbel, der für zusätzlichen Auftrieb sorgt.

Hummeln inspirieren die Wissenschaft

In Band 7 von am Puls Biologie ist die Hummel aus diesem Grund nicht nur Coverstar sondern auch der Aufhänger für das Kapitel „Bewegung“. Anhand dieses außergewöhnlichen Insekts lässt sich nämlich wunderbar die Brücke von der Frage was Bewegung ist zur Bionik schlagen.

am Puls 7, Musterseite S. 85

Die Bionik ist ein Forschungszweig, der die Natur als Vorbild nimmt, um möglichst effiziente technische Produkte herzustellen. Bereits Leonardo da Vinci hat im 16. Jahrhundert Flugmaschinen nach dem Vorbild des Vogelflugs konzipiert. Ein bekanntes Beispiel aus der Bionik ist das U-Boot, das (neben der Stromlinienform) das Prinzip der Schwimmblase der Fische nachahmt. Weitere Beispiele wie das bionic car von Mercedez Benz oder das Projekt BionicANTs werden in am Puls 7 auf der Sonderseite „Blick in die Forschung“ vorgestellt. Auch Hummeln inspirieren Forscherinnen und Forscher:

Die erstaunliche Robustheit des Schlagflugs der Insekten ist laut den Forschern ein entscheidender Vorteil – und könnte künftig als Vorbild für kleine, menschengemachte Flugroboter dienen.

Scinexx, abgerufen am 17.12.2018

Und was machen Hummeln im Winter?

Bei Hummeln überwintern nur die bereits begatteten Jungköniginnen, alle anderen Tiere leben nur in den Frühlings- und Sommermonaten und sterben im Herbst. Bevor es im Herbst auch für die Hummeln zu kalt wird zum Fliegen, bereiten sich die Jungköniginnen auf das Überwintern vor. Dazu haben sie sich im Herbst einen Fettpolster als Energiereserve angefressen, der bis zum Frühling reichen muss. Danach graben sie sich etwa 10 cm in den Boden ein und warten auf den Frühling. Wenn es ein paar Monate später wieder warm genug ist, suchen sich die Jungköniginnen einen geeigneten Nistplatz und gründen ein neues Hummelvolk.


Tipp: „Blick in die Forschung“ mit am Puls Biologie

Die Sonderseiten „Blick in die Forschung“ erläutern zu jedem Kapitel spannende biologische Experimente und geben Einblicke in aktuelle Forschungsprojekte und wissenschaftliche Arbeitsmethoden.

Digitales:
Lehrwerk-Online ist die optimale Ergänzung zu am Puls Biologie im Internet. Sie finden dort folgendes kostenlose Zusatzmaterial:

  • Informationsblätter
  • Lehrvideos
  • Interaktive Übungen
  • Animierte Grafiken
Tags : am pulsBewegungBiologieBionikCoverHummel