Freitagnacht-Kryptos: Ein biomechanisches Wunder – Rangifer volans

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Der grönländische Biologe N. Pol hat mit dem fliegenden Rentier Rangifer volans, Pol 1987 eine extrem hohe biomechanische Entwicklung beschrieben, die sonst bei Vertebraten fast nicht anzutreffen ist.
Die Gesamtpopulation dieser Hirsche wird auf ca. 12 Exemplare geschätzt. Sie sind aufgrund außerordentlicher morphologischer und physiologischer Entwicklungen in der Lage ohne Auftriebsflächen zu fliegen. Dabei können sie über längere Zeit Spitzengeschwindigkeiten von über 1100 km/s durchzuhalten. Besondere Beachtung findet die extrem verstärkte Nackenmuskulatur, die in der Lage ist, den Kopf der Tiere trotz des hohen Luftwiderstands in Position zu halten.

 

Fliegende Säugetiere

Als weitere Anpassung an die durch die Luftreibung entstehenden hohen Temperaturen sind der Nasenschild und die Hufe aus einem bisher nicht genau zu analysierenden Material. Dieses ist in den Eigenschaften hochwertiger Thermokeramik sehr ähnlich und erträgt Temperaturen bis zu 15000°C ohne Verformungen und isoliert bei nur wenigen Millimetern Schichtdicke.
Die jedoch erstaunlichste Anpassung ans Fliegen liegt jedoch in den Hufen. Sie sind ähnlich geformt wie die Hufe des bekannten Rentiers Rangifer tarandus, verfügen jedoch über eine etwa 30% größere Trittfläche. An der Hinterseite der Beine, kurz über dem Ansatz des Hufes liegen einige flächig verwachsene Haare vor. Deren Ansammlungen weisen gewisse Ähnlichkeiten mit der dem Luftstrom abgewandten Seite eines Vogelflügels auf. Vermutlich sind sie funktionsanalog zu den Flügeln an den Schuhen des Götterboten Hermes.

Historische Darstellung einer kleinen Formation von Rangifer volans in der frühen Startphase. Man beachte: Die Transition ist noch nicht abgeschlossen.

Aerodynamische Feinheiten ermöglichen Rekordgeschwindigkeiten

Erreicht das Tier eine kritische Geschwindigkeit, die je nach Größe und Ausbildung der Hufe und Haarfedern bei 50 bis 70 km/h liegt, so bildet der Luftstrom einen longitudinalen Wirbel aus, der in der Lage ist, das Ren in die Luft zu heben. Das Tier reitet also auf seinen eigenen Luftverwirbelungen.
Vermutlich durch biomechanisch noch nicht vollständig erforschte Ruderbewegungen der Vorderbeine, die möglicherweise im Zusammenhang mit charakteristischen Geweihbewegungen stehen, vermag das Tier auf die unglaubliche Spitzengeschwindigkeit von über 1100 km/s zu beschleunigen (mündl. Mitteilung St. N. Claus). Diese Wirbelbildung führt bei Geschwindigkeiten von über 750 m/s zur Ionisierung der Luft, so dass unter und einigen Meter hinter einem solchen fliegenden Rentier leuchtende Streifen, ähnlich von Sternschnuppen zu sehen sind.

Nach St.N. Claus (mündl. Mitteilung) hängt hiermit auch das beachtenswerte Sozialverhalten der Tiere zusammen, welches sich insbesondere im Formationsflug äußert. Im Gegensatz zu den in Formation fliegenden Vögeln (vgl. Gänse und Kraniche) halten R. volans keine deltaförmige Formation sondern fliegen in Zweierreihen dicht hintereinander.

Biomechanisch noch ungeklärt: die Transition

Ein Rätsel um die Fortbewegung dieser Tiere ist jedoch noch nicht gelöst worden: Zwar ist durch St.N. Claus annähernd belegt, wie sich die Tiere in der Luft halten und beschleunigen können, doch liegen für die Abflugphase, während der die kritische Geschwindigkeit noch nicht erreicht wird bisher nur Vermutungen vor: W. Nachtsmann vom Institut für Aerogenetik der Universität Hammerfest glaubt für diese Phase seien vor allem Jumping Genes verantwortlich, die er im Genom von R. volans in großer Zahl fand. Raffael Engel von der Societé Nationale de Noell in Paris hält jedoch auch eine Art Luftkissensystem für möglich, das auf dem Leidenfrostschen Phänomen basiert und zustande kommt, weil die mehrere 1000°C heißen Hufe bei Landung und Aufenthalt auf dem Boden den Schnee berühren. Das Ren ruht also möglicherweise auf einem von ihm erzeugten Wasserdampfpolster. Das würde auch das Fehlen von Fußspuren eindeutig erklären.

Keine Populationsentwicklung?

Ein weiteres Phänomen betrifft die Populationsentwicklung: Die fliegenden Rentiere scheinen sich nicht zu vermehren oder zu verringern.
Niemals ist irgendwo ein totes Tier gefunden oder die Geburt eines Jungen dokumentiert worden, so dass spekuliert werden kann, dass seit der Zeit des Erstdokumentators St. Nikolaus von Myra immer noch dieselben Tiere ihre Bahnen ziehen.


Literatur:

Nikolaus, St. (536) „Cervi, ad caelum volans“ Myra. Z. Zt. in der vatikanischen Bibliothek

Engel, R. (1996): „The Leidenfrost- Phenomenon as a Base of Vertebrate Locomotion“; Future 17, 875-877

Pol, N. (1987):“Första beskrivningen av en flygande ren Rangifer volans n. sp.“ IKEA- News 3, 15-22

Nachtsmann, W.(1994): „A special Pattern in the Behaviour of Jumping Genes: Biolocomotion“; Future 15, 1725-1780