Die Fortbewegungsarten von Schlangen

Schlangen kriechen natürlich. Dies ist nur teilweise richtig. Obwohl Schlangen über keine Beine verfügen, entwickelten sie im Laufe der Evolution erstaunlich effiziente Fortbewegungsarten bei der praktisch keine Energie unnötig verschwendet wird.

Schlangen können auch Schwimmen, Tauchen, im Sand abtauchen, sich durch die Erde buddeln, an vertikalen Flächen hoch klettern und sogar in der Luft gleiten.
Voraussetzung sind ein ausgeklügeltes Zusammenspiel aus Muskeln, beweglichen Rippen und Bauchschuppen. Die Wirbelsäule ist extrem flexibel, wie bei keinem anderen Wirbeltier. Die Rippenspitzen sind fest mit den Bauchmuskeln verbunden und diese wiederum mit den Bauchschuppen. Die geben der Schlange auf rutschigen Untergründen den richtigen Halt. Für die Fortbewegung erzeugt die Schuppenstruktur an den Seiten möglichst grosse Reibungswiderstände. In Vorwärtsrichtung gibt es kaum Reibungskraft. Die schwarze Mamba ist übrigens die schnellste Schlangenart der Welt. Bei ihr wurden Geschwindigkeiten von bis zu 32 Stundenkilometer gemessen.

Ausschnitt aus der BBC Doku Serpent mit Sir David Attenborough

 

Die vier Arten der Fortbewegung

Horizontale Wellen-Fortbewegung (Serpentine)
Die üblichste Art der Fortbewegung ist das charakteristische Schlängeln in der S-Form. Hierbei krümmt die Schlange ihren Körper abwechselnd von einer Seite zur anderen und bewegt sich somit nach vorne. Es entsteht eine Sinuskurve. Der Kopf bleibt während der gesamten Fortbewegung leicht aufgerichtet und gerade. Während der Fortbewegung berührt aber immer nur der Aussenrand der Schlinge den Bodengrund. Dieser stösst den Körper vom Bodengrund ab und beschleunigt deshalb die Bewegung.
Auf diese Art schwimmen die Tiere auch. Die Seeschlangen bewegen sich unter Wasser auch in dieser Bewegungsart fort, ohne Bodenkontakt natürlich. Im Laufe ihrer Evolution entwickelte sich ihr Schwanz zu einem abgeflachten Paddel, das die Effizient ihrer Schwimmbewegung enorm steigert. Das Schlängeln ist übrigens auch die typische Bewegungsart im Falle einer Flucht.

Retilineare Fortbewegung (Raupenkriecher)
Die Aktion der Muskeln auf die Schuppen bewirkt sukzessives, wellenartiges Zusammenziehen der Haut, welche die Bauschuppen vom Boden löst. Die Schlange bewegt sich also alleine durch Muskelkontraktionen. Die Ränder der grossen Bauchschuppen, die sich wie Dachziegel übereinander lappen, stemmt die Schlange in den Boden und zieht ihren hinteren Körper nach. Insbesondere grosse schwere und behäbige Schlangenarten, wie eine adulte Anakonda, bewegen sich so an Land.

Sinuös-laterale Fortbewegung (Sidewing)
Die Schlange rollt ihren Körper in Ringen zusammen und berührt dabei mit nur zwei Körperstellen den Boden. Diese Ringe oder Schleifen werden durch die Luft knapp über den Boden nach vorne getrieben. Es erscheint so, als ob die Schlange seitlich kriecht. Bei dieser Bewegungsart befindet sich die Schlange die meiste Zeit in der Luft und ermöglicht ihr so mit einem minimalen Bodenkontakt rasch über den heissen Wüstensand zu gleiten. Auf sandigem Untergrund entsteht so die Form eines „J“. Insbesondere Wüstenbewohner bewegen sich so fort.

blabla

Das Seitenwinden (Sidewings): Die seitenwindende Schlange streckt zu Beginn der Bewegung den Kopf mit einer Windung schräg nach vorn und überspannt so eine kurze Strecke frei. Die folgenden Körperabschnitte  werden nun nacheinander unter STreckung des Körpers ind die Verlängerung der Spur gebracht. Noch bevor jedoch der ganze Körper abgerollt ist, beginnt die Schlage mit dem Kopf eine neue Windung zu legen. Grafik und Bildunterschrift (Engelmann 1981: 15)

Der offizielle Youtube Channel vom Smithsonian Institut veröffentlichte 2015 einen Beitrag zur dieser Bewegungsart:

Gemischte Bewegung (Ziehharmonika)
Die Ziehharmonika verbindet die horizontale mit der retilineare Bewegung. Die Schlange knickt ihr Hinterteil parallel zum Vorderteil ein und schnellt dann dieses hervor, so dass der Körper gestreckt ist. Nun sucht sie mit dem Hinterteil Halt und der Vorgang beginnt von vorne. Dabei behält sie mit mehreren Körperstellen Kontakt zum Untergrund. Diese Bewegungsart ist eine langsame, dafür auch sichere Angelegenheit und eignet sich deshalb besonders gut fürs Klettern. So bewegt sich die Schlange beispielsweise durch ein enges Rohr oder beim Anschleichen an eine Beute. Wühlschlangen graben sich mit dieser Technik in den Boden ein und kombinieren diese mit der Technik des Schlängelns, damit sie mit dieser Bewegung die Gänge breiter formen können.

blabla

Ziehharmonika Bewegung. Grafik (Engelmann 1981: 14)

 

Andere Fortbewegungsarten

Fliegende Schlangen
Bisher sind fünf sogenannte „fliegende“ Schlangenarten bekannt. Die berühmteste ist die Schmuckbaumnatter, die in den Regenwäldern Südostasiens von Baum zu Baum gleitet, damit sie ihren Fressfeinden schnell entkommen kann. Für einen Gleitflug drückt die Schlange ihre Rippen nach aussen, um ihre Körperfläche zu vergrössern und bewegt sich mit Schlängelbewegungen durch die Luft bis sie sicher in einem neuen Geäst landet.

Rückwärtsbewegung
Schlangen sind schlanke Raubtiere, die gerne auch mal in Nagetierbauten auf Jagd gehen. Wird der Gang so eng, dass ein „U-Turn“ unmöglich ist, kommt die Schlange notfalls auch rückwärts wieder raus. Dabei drückt sie Teile ihres Körpers von der Wandung ab, um die Schwanzspitze langsam zurückzuschieben. Sobald der Schwanz irgendwo Halt findet, zieht er den Vorderkörper daran heraus. Diese rückwärts zurückgelegte Strecke ist aber nie länger als die gesamte Körperlänge. Strecken, die länger als ihr Körper sind, kann die Schlange rückwaärts nicht bewältigen. Die Bauchschuppen überlappen einander wie die Ziegel auf dem Dach. Weil die Kante in Schwanzrichtung zeigt, wird ein rückwärtiges Schlängeln so gut wie unmöglich. Denn versucht das Tier rückwärts zu kriechen, verkanten sich die Bauchschuppen am Untergrund und Schmutzpartikel können in die empfindlichen Zwischennähte eindringen.

In den letzten Jahren wurden viele Studien zur Thematik der Fortbewegung von Schlangen veröffentlicht. Insbesondere im Bereich der Bionik (Übertragung von natürlichen Phänomenen, wie der Vogelflug, auf die Technik) wird die Bewegung der Schlange, und die Schlange selbst, intensiv erforscht. Im Rahmen dieses Blogs werde ich noch einige spannende Studien hierzu vorstellen.

 

Literatur:

Engelmann, Wolf-Eberhard; Obst, Fritz Jürgen (1981): Mit gespaltener Zunge. Aus der Biologie und Kulturgeschichte der Schlangen. Freiburg: Herder. S. 13 ff.

Gilpin, Daniel: Schlangen. Verhalten – Arten – Fakten. UK: Parragon S. 29 ff.