Statische Aufladung: So sammeln Schmetterlinge kontaktlos Pollen
Wenn Schmetterlinge oder Motten auf Pollenfang sind, kommt Physik ins Spiel. Dank statischer Elektrizität können sie Pollen kontaktlos sammeln.
Schmetterlinge laden sich während des Flugs elektrostatisch auf. Auf diese Weise können sie kontaktlos Blüten sammeln.
Foto: PantherMedia / Nneirda (YAYMicro)
Forscherinnen und Forscher der Universität Bristol haben herausgefunden, dass Schmetterlinge und Motten während des Fluges genügend statische Elektrizität erzeugen, um Pollen anzuziehen, ohne die Blüten zu berühren. „Schmetterlinge und Motten erzeugen so viel statische Elektrizität, dass der Pollen buchstäblich durch die Luft zu ihnen hingezogen wird, wenn sie sich einer Blüte nähern“, erklärt der Hauptautor Dr. Sam England.
Evolutionäre Bedeutung der statischen Elektrizität
Die Studie, die im Journal of the Royal Society Interface veröffentlicht wurde, untersuchte 269 Schmetterlinge und Motten aus 11 verschiedenen Arten von fünf Kontinenten und aus unterschiedlichen ökologischen Nischen. Das Forschungsteam verglich diese Insekten, um festzustellen, ob ökologische Faktoren mit ihren Aufladungen korrelieren und ob statische Elektrizität ein evolutionäres Merkmal ist.
„Die Feststellung, dass elektrostatische Aufladung ein Merkmal ist, auf das die Evolution einwirken kann, wirft viele Fragen darüber auf, wie und warum die natürliche Selektion dazu führen könnte, dass Tiere von der Menge an statischer Elektrizität, die sie ansammeln, profitieren oder darunter leiden“, so Dr. England. Die Menge der statischen Elektrizität variiert von Art zu Art und hängt von deren Verhalten und Umwelt ab, wie beispielsweise ihrer Aktivität während der Nacht oder den klimatischen Bedingungen ihrer Heimat.
Wie funktioniert statische Aufladung?
Jeder, der schon einmal einen elektrischen Schlag bekommen hat, wenn er eine Türklinke berührt oder einen Luftballon an der Kleidung gerieben hat, um ihn an die Wand zu kleben, ist mit statischer Elektrizität in Berührung gekommen. Statische elektrische Ladungen entstehen, wenn zwei Oberflächen wiederholt durch Reibung in Kontakt kommen. Diese Reibung erzeugt positive oder negative elektrische Ladungen, die instabil sind. Statische Elektrizität ist ein Ungleichgewicht von Ladungen auf der Oberfläche eines Materials.
Diese Ladungen haben unterschiedliche elektrostatische Potentiale und streben immer nach einem Gleichgewicht. Wenn sie nahe genug beieinander liegen, kann es zu einer Übertragung der elektrostatischen Ladung, einer so genannten Entladung, kommen. Für Schmetterlinge und Motten ermöglicht diese statische Aufladung das berührungslose Sammeln von Pollen.
Statische Aufladung hat jedoch nicht immer positive Auswirkungen. Eine elektrostatische Entladung kann einen kleinen Funken erzeugen, der verschiedene Gefahren mit sich bringt. Sie kann elektronische Geräte und mechanische Bauteile beschädigen oder die Verarbeitung von Materialien wie Papier und Kunststoff stören. Außerdem kann die Entladung einen elektrischen Schlag durch den Körper verursachen. Meist handelt es sich dabei nur um einen kleinen, kaum spürbaren Schock, der aber im Extremfall zu Verbrennungen oder sogar zum Herzstillstand führen kann. Elektrostatische Entladungen können auch Brände und Explosionen auslösen, wenn brennbare oder explosive Stoffe vorhanden sind.
Ergebnisse der Studie und zukünftige Forschung
Zurück zur Studie aus Bristol. Laut Forschungsteam eröffnen deren Ergebnisse neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Bestäubungsraten in der Natur und in der Landwirtschaft. „Das Anzapfen dieser inneren Mechanismen könnte die Türen zur Entwicklung von Technologien zur künstlichen Erhöhung der elektrostatischen Ladung von Bestäubern oder Pollen öffnen“, so die Pressemitteilung der Universität Bristol. Dies könnte insbesondere angesichts der Bedrohung durch schwindende Bienenpopulationen von großer Bedeutung sein und positive Auswirkungen auf die Umwelt haben.
Dr. England zeigt sich optimistisch über die zukünftige Forschung: „Ich persönlich würde gerne eine breitere Untersuchung von möglichst vielen verschiedenen Tierarten durchführen, um zu sehen, wie viel statische Elektrizität sie ansammeln, und dann nach Korrelationen mit ihrer Ökologie und Lebensweise suchen. Dann können wir wirklich anfangen zu verstehen, wie Evolution und statische Elektrizität zusammenspielen.“
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