„Ganz besonderes Tier“

Rätsel gelöst: Darum rasseln Klapperschlangen

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Die mittelgroße und giftige Schlange ist ausschließlich in Amerika beheimatet und nutzt eine aus Hornringen bestehende Struktur am Schwanzende, um bei Gefahr einen Warnlaut - das berühmte Rasseln - zu produzieren. Damit werden Feinde derart effektiv in die Flucht geschlagen, dass so manch andere Tiere, wie etwa ungiftige Nattern, das Geräusch nachahmen. Aber wie funktioniert das Rasseln eigentlich genau? Dem sind nun Wissenschaftler auf den Grund gegangen.

Keine Sorge, zur Klapperschlange kommen wir gleich. Aber einleitend ist anzumerken, dass etwa Schildkröten und Geparden mehr gemeinsam haben, als man auf den ersten Blick vermuten würde. Denn das Bewegungsverhalten wird bei allen Wirbeltieren von sogenannten neuronalen Netzwerken im Hirnstamm und Rückenmark gesteuert. Egal, ob sie nun lahm oder Meistersprinter sind. Oder ob sie ihre Flügel wie die Möwen mit einer Frequenz von drei Hertz bewegen oder hurtig wie Klapperschlangen mit 100 Hertz rasseln. Für die rasche Verarbeitung von motorischen Befehlen ist ein ganz bestimmtes Protein zuständig, haben Forschende am Institut für Biologie der Universität Graz herausgefunden.

Die Klapperschlange ist in dieser Hinsicht ein ganz besonderes Tier, „weil sie sowohl langsam voran kriecht als auch sehr schnelle Bewegungen beim berühmten Rasseln mit ihrem Schwanz ausführt“, schilderten Maximilian Bothe und der Neurobiologe Boris Chagnaud vom Institut für Biologie der Uni Graz.

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Was Muskeln Tempo macht
Das internationale Forschendenteam hat die Frage, was den Muskeln von Wirbeltieren Tempo macht, nun mithilfe der Klapperschlange gelöst, teilte die Uni Graz am Dienstag mit.

Bei Klapperschlangen ist es zur akustischen Kommunikation mit Artgenossen wichtig, dass die schnellen Bewegungsrhythmen genau ausgeführt werden. Sie besitzen zwei unterschiedliche zentrale Mustergeneratoren (CPG) in ihrem Rückenmark, die unterschiedlich ausgeprägte Bewegungen erzeugen: langsame zur Fortbewegung und andererseits schnelle Muskelkontraktionen, die für das typische Rasseln gebraucht werden.

Optisch sind diese CPG kaum zu unterscheiden. Die Forscher haben erkannt, dass bestimmte physiologische Unterschiede in Nervenzellen die Ansteuerung von Muskeln ganz wesentlich beeinflussen und damit zugleich steuern, wie und wann sich ein Muskel zusammenzieht.

Kann man nun also Schildkröten schneller machen?
In einem weiteren Schritt ist es dem Team sogar gelungen, den Einfluss dieser Proteine zu verstärken und so langsame in schnelle Eigenschaften umzukehren. Dass mit der Zufuhr dieser Proteine nun sowohl langsame Wirbeltiere als auch wir Menschen Sprintläufer werden könnten, gilt jedoch als unwahrscheinlich. Die Verarbeitung der Bewegungsabläufe sei „ein komplexes Zusammenspiel vieler Komponenten“, wie Bothe solche Erwartungen zerstreute.