Trägheitsprinzip statt Sog
“Hunde und Katzen müssen daher Wasser mit anderen Mitteln als dem Sog in die Höhe und in ihren Mund schaffen”, so die Forscher. Schon länger weiß man, dass sie dies mit Hilfe von schnellen Zungenschlägen erreichen. Bei Katzen funktioniert dies über einen zweischrittigen Prozess: Sie legt ihre Zunge flach auf die Wasseroberfläche und zieht sie dann schnell zurück, wie Jung und ihre Kollegen vor drei Jahren herausfanden. Beim Zurückziehen bleibt das Nass durch die Trägheit des Wassers an der Zungenunterseite hängen. Den oberen Teil dieser Wassersäule nimmt die Katze mit dem Maul auf und trinkt dadurch. “Als wir nun das Trinken des Hundes untersuchten, dachte wir, dass das bei Hunden genauso abläuft”, sagt Jung. Aber dem ist nicht so, wie sich herausstellte.
Für ihre Untersuchung filmten die Forscher trinkende Hunde mit Hilfe von Spezialkameras sowohl von der Seite als auch von Unterwasser. Auf diese Weise konnten sie die Bewegungen der Hundezunge genau erfassen. Dabei zeigte sich: “Hunde schlagen ihre Zunge geradezu aufs Wasser, das erzeugt eine Menge Gespritze – eine Katze tut dies nie”, so Jung. Der Grund: Wenn ein Hund trinkt, legt er seine Zunge nicht flach auf die Wasseroberfläche, sondern rollt sie nach hinten ein, während er sie in das Wasser eintaucht. Dann zieht er sie schnell wieder nach oben. Dabei erzeugt er eine Beschleunigung, die dem Fünffachen der Erdanziehungskraft auf das Wasser entspricht, wie die Forscher erklären. Am hinteren Teil der Zungenunterseite bleibt dadurch – ähnlich wie bei der Katze – durch die Trägheit für kurze Zeit eine Wassersäule hängen und wird schnell ins Maul hineingezogen.
Um die physikalischen Parameter noch genauer untersuchen zu können, entwickelten die Forscher eine Modellsimulation. Ein in die Wasserfläche eingetauchter und herausgezogener Glasstab stand dabei für die Zunge des Hundes. Durch Veränderung von Durchmesser und Geschwindigkeit konnten die Wissenschaftler das Verhalten der Wassersäule an der Zungenunterseite analysieren. Wie sich zeigte, reißt die Wassersäule an einem bestimmten Punkt durch ihr eigenes Gewicht von der Wasseroberfläche ab und stürzt kurz darauf in sich zusammen. “Die Hunde sind aber schlau genug, ihr Maul zu schließen, bevor die Wassersäule zurück in den Trinknapf stürzt”, so die Forscher.
Quelle: Sunghwan Jung (Virginia Institute of Technology, Blacksburg) et al., 67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
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