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Kann sich eine Ameise totfallen?

 

Inhaltsverzeichnis

Einleitung
Würfel
Gebäudeisolation
Ökogeographische Regeln
Grosse und kleine Tiere
Ameise und Floh
Kleine Tiere und Totfallen
Herzschlagfrequenz
Langes Seil
  Dass sich Ameisen nicht totfallen können, lernt der Mensch schon als Kind.



Selbst Mäuse, Hühnerküken und Entenküken überstehen einen Sprung aus über einem Meter Höhe nicht nur unbeschadet, sondern es scheint fast so, als gehöre dies zur normalen Fortbewegung.


Dass sich Tiere ab einer gewissen (kleinen) Grösse beim Sturz nicht mehr verletzen können, hat zwei Gründe.



1. Luftwiderstand

Der Luftwiderstand ist proportional zur wirksamen Querschnittsfläche des fallenden Objektes. Was unter "wirksam" zu verstehen ist, braucht nicht weiter zu interessieren. Die Hauptsache ist, dass es eine Fläche, und nicht etwa das Volumen (und das damit verbundene Gewicht) ist.


Bekanntlich haben doppelt so grosse Lebewesen bei sonst gleichen Bedingungen die vierfache Oberfläche und das achtfache Gewicht. Eine vierfache Oberfläche hat eine vierfache wirksame Querschnittsfläche zur Folge. Der Luftwiderstand ist beim achtmal so schweren Tier also nur viermal so gross. Das bedeutet, dass grössere Tiere schneller fallen als kleine.
Bei hinreichend kleinen Tieren, und dazu gehören fast alle Insekten, ist die durch den Luftwiderstand bedingte Endgeschwindigkeit (Luftwiderstand und Gewichtskraft halten sich dann die Waage) so klein, dass der Aufprall keine Verletzungen nach sich zieht.
Beim Menschen liegt die Endgeschwindigkeit bei freiem Fall im Bereich von 200 km/h.

Aber auch bei Insekten ist diese Geschwindigkeit immer noch so gross, dass es auf den Menschen bezogen durchaus noch potentiell tödlich wäre.
Es muss also einen weiteren Grund geben.

2. Verhältnis Volumen zu Fläche
Unter Fläche kann man Verschiedenes verstehen, z.B.

a) Querschnittsfläche von Knochen:

Ähnlich wie beim Muskelquerschnitt ist auch die Querschnittsfläche von Knochen, und damit auch ihre Knickstabilität, bei acht mal so schweren Lebewesen nur viermal so hoch.

b) Oberfläche des Körpers:

Bei viermal so grosser Oberfläche des Körpers (und damit indirekt viermal so grosser Aufprallfläche) und gleichzeitig achtfachem Gesamtgewicht muss die Aufprallfläche die doppelten Aufprallkräfte aushalten.

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