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Lexikon

Die Idee vom Fliegen

Der Menschheitstraum vom Fliegen

Fliegen können. Einmal ein Adler sein! Der Deutsche Otto Lilienthal gilt als der erste wirkliche Flugpionier der Menschheit. Er veröffentlichte 1889 sein Buch „Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst“, welches heute als wichtigste flugtechnische Veröffentlichung des 19. Jahrhunderts gilt. Dann, in den neunziger Jahren des neunzehnten Jahrhunderts erfolgten nach und nach erste Flugversuche mit über 20 selbstentwickelten Flugapparaten durch ihn und seinen Bruder Gustav. Darunter waren solche, die nur passives Gleiten zuließen, und auch solche, die aktives Flügelschlagen ermöglichen sollten (was aber nicht gelang).

Menschliche Flugpioniere

Gleitflug von Otto Lilienthal vom Fliegeberg Lichterfelde am 29. Juni 1895 (Source: Archives Otto-Lilienthal-Museum, pd "Mount flight Lichterfelde" @wikipedia.de)
Erstes Muskelkraft- Flugzeug 1987. Damit ist erstmals der Vortrieb nur mit menschlicher Muskelkraft geglückt. (Source: NASA, pd Daedalus Project's Light Eagle @wikipedia.de)

Otto Lilienthal war ein maßgeblicher Wegbereiter des modernen Forschungsgebietes der „Bionik“ (Kunstwort aus „Biologie“ und „Technik“), welche die Wirkprinzipien der Natur für neue Erfindungen und deren technische Weiterentwicklung nutzt. Und er befindet sich damit bereits in der Tradition großer Erfinder in der Geschichte, etwa Leonardo da Vinci (15. Jahrhundert), der sich auch bereits intensiv mit der Natur des Fliegens beschäftigte. Otto Lilienthal ereilte das gleiche Schicksal wie einst in der Sage Ikarus: Er kam bei einem seiner Flugversuche ums Leben (s. Kasten). Doch er zeigte den Menschen, dass ein ewiger Menschheitstraum in Erfüllung gehen konnte, dass der Mensch tatsächlich fliegen kann! Nach den Lilienthal-Brüdern setzte eine stürmische Entwicklung ein: Das Zeitalter der Fliegerei hatte begonnen. Den Gebrüdern Wright gebührt dann der Ruhm, als Erste ein voll steuerbares, dauerhaft fliegendes, motorgetriebenes Flugzeug entwickelt zu haben.

Die Flugfähigkeit von Lebewesen ist viele Male neu erfunden worden

Insekten und Vögel, fliegende Fische, Gleithörnchen und fliegende Echsen, fliegende Hunde und Kolibris, Fledermäuse und Libellen: Die Flugfähigkeit ist in der Natur nicht einmal, sondern viele, viele Male unabhängig von einander entwickelt worden.

Insekten

Ausschnitt eines Schmetterlingsflügels, in der runden Vergrößerung sind die farbigen Schuppen zu erkennen. (Foto: cc-by-sa, Karol Kin, Lepidoptera wing @wikipedia.de)
Schmetterlingsflügel (Ausschnitt mit Schuppen)
Federmotte „Schlehenfedergeistchen“ Pterophorus pentadactylus. Deren Flugfähigkeit ist noch weitgehend unerforscht. (Foto: cc-by-sa-Ingrid Strauch @wikipedia.de)
Federgeistchen - Kleinschmetterling
Libellen sind die Flugkünstler unter den Insekten. Diese Hautflügler können in der Luft still stehen, vorwärts, seit- und rückwärts fliegen. (Foto: cc-by-sa, IronChris @wikipedia.de)
Flügel einer Libelle, rechte Seite

Am Vielfältigsten ist das Fliegenkönnen in der großen Gesellschaft der Insekten entwickelt. Tatsächlich sind die Insekten mit  300 - 400 Millionen Jahren im erdgeschichtlichen Devon die ersten Flieger. Da gibt es Zweiflügler (Fliegen) und Vierflügler (Libellen), Hautflügler (Bienen) und Schuppenflügler (Schmetterlinge).  Die Federgeistchen (Alucitidae) z. B. sind eine Familie der Schmetterlinge. Sie fliegen mit primitiven Flügeln aus haarigen Borsten. Die Struktur des Flugapparats erinnert an einzelne Vogelfedern. Federgeistchen werden auch die Angehörigen der Gattung Pterophorus genannt, die aber zur Familie der Federmotten (Pterophoridae) gehören. Stell dir vor, du wärst so klein und leicht wie ein Federgeistchen (ca.1,2 cm). Dann hättest du vermutlich das Idealgewicht, um mit relativ einfachen Flügeln fliegen zu können, wie ein Federgeistchen. Im Verhältnis zu deinem Körpergewicht fühlte sich die Luft nämlich dicker an und wäre somit tragfähiger, fast so wie sich für uns Menschen Wasser anfühlt, in dem wir ja wunderbar schwimmen und tauchen - uns also dreidimensional im Raum bewegen - können.

„Luftschiffen“ als Ausbreitungsstrategie bei Spinnen

Diese Minispinnen sind sehr leicht und lassen sich an einem Spinnfaden vom Wind durch die Lüfte ziehen. (Foto: cc-by-sa, James K. Lindsey, @wikipedia.de)
Zwergspinne (Linyphiidae)

Zwergspinnen (Linyphiidae) sind eine Familie der Spinnen mit max. 3 Millimetern Größe, die weltweit verbreitet ist und die ganz unterschiedliche Lebensräume aller Klimazonen besiedelt. Mit Hilfe eines „Flugfadens“ lassen sie sich vom Wind verfrachten (ballooning), vom "Altweibersommer" bis in den Winter hinein zu Abertausenden. Sie erreichen dabei mehrere Tausend Meter Höhe und treiben so mehrere hundert Kilometer weit. Diese Tiere bilden einen Teil des "Luftplanktons" (in Analogie zum Meeresplankton) und sind u.a. Nahrungsgrundlage für Schwalben, Segler und Fledermäuse.

Fledertiere

Die Arten der Unterordnung "Flughunde" sind trotz gewisser Ähnlichkeiten im Flugapparat von dem der "Fledermäuse" verschieden. (Foto: User 13; GFDL @wikipedia.de)
Flughund
Fledertiere (Unterordnung Fledermäuse) sind voll flugfähige Säugetiere. (Source:{{pd-USGov. Bureau of Land Management}} Townsend-Langohr (Corynorhinus townsendii)
Fledermaus

Fledertiere sind die einzig lebenden Säugetiergruppen, die sich den Luftraum erobert haben. Sie sind zu aktivem Flug fähig, der über das bloße Gleiten hinausgeht. Zu den Fledertieren gehören die Unterordnungen der Fledermäuse und die wegen ihres Aussehens so bezeichneten Flughunde. Während die Fledermäuse mit ihren leistungsfähigen Echo-Ortungsystemen nachts Insekten jagen, sind unter den Flughunden auch Arten, die sich überwiegend vegetarisch ernähren.

Vögel

Unser Seeadler (Haliaeetus albicilla) gehört mit einer Spannweite von ca. 2,5 Metern nach einigen Geierarten (Andenkondor bis 3,20 m) zu den größten lebenden Vogelarten weltweit. (Source: Tobias Biehl, pd @wikipedia.de)
Seeadler
Kolibris können präzise im Stillstand in der Luft „hängen“ und Blütennektar saugen, die kleinsten Vögel überhaupt wiegen nur ein paar Gramm. (source:nps.gov, Selasphorus platycercus2 @wikipedia.de)
Kolibri
Der ausgestorbene Archaeopteryx (Urvogel) vereint Merkmale unserer heutigen Vögel mit denen von Reptilien. Hier ein Nachbau anhand der Grabungsfunde. (Foto: cc-by-sa,Ballista on en.wikipedia)
Archaeopteryx

Vögel haben sich aus ehedem flugunfähigen Sauriern entwickelt, die bereits über ein Federkleid zur Thermoregulation verfügten. Diese hatten nichts mit den berühmten Flugsauriern (z.B. Pteranodon) zu tun! Vögel gelten also als echte Nachfahren eines bestimmten Typus der Saurier. Diese nutzten anfänglich die Schwingenfedern zum Steuern beim schnellen, zweifüßigen Laufen. Die Flugsaurier dagegen sind ausgestorben. Der im Kalksteinbruch der „Grube Messel“ in Deutschland erstmals gefundene Archaeopteryx wird als eine Weiterentwicklung der theropoden Dinosaurier (einer Ordnung der Saurier) und Entwicklungsform hin zu den „modernen“ Vögeln angesehen. Er war bereits voll flugtüchtig gewesen. Die heutigen modernen Formen von flugunfähigen Vögeln haben die Flugfähigkeit zugunsten anderer Fähigkeiten oder wegen des Fehlens von Feinden wieder aufgegeben (z.B. Pinguine, Kiwi, Strauße). 

Sind die Vögel lebende Abkömmlinge der ausgestorbenen Flugsaurier?
A oder B oder C - nur eine Antwort ist richtig.
A Ja weil diese bereits fliegen konnten aber keine Federn hatten
B Nein. Diese waren zu früh ausgestorben
C Nein. Umweltbedingungen begünstigten das Federkleid

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Die Ikarus-Sage

Daedalus und Ikarus, Relief in der Villa Albani, Rom (Quelle: Meyers Konversationslexikon 1888, Lizenz: public domain)
Wandmosaik Daedalus und Ikarus, Rom

In der griechischen Mythologie war Ikarus der Sohn des Daedalus. Sie wurden von König Minos auf der Insel Kreta im sagenhaften „Labyrinth“ des „Minotauros“ (Mischwesen mit menschlichem Körper und Stierkopf) gefangen gehalten. Da baute Daedalus Flügel für sie beide. Dazu befestigte er Gänsefedern mit Wachs an einem Geflecht aus Zweigen. Vor dem Start schärfte er Ikarus ein, nicht zu hoch zu fliegen, um der Sonne nicht zu nahe zu kommen. Zunächst ging alles gut, aber dann wurde Ikarus übermütig und er stieg so hoch auf, dass die Sonne das Wachs seiner Flügel schmolz, die Federn sich lösten und er in den Tod stürzte. Der verzweifelte Daedalus, der sicher auf der Insel Sizilien ankam, benannte das Land zur Erinnerung an seinen Sohn „Ikaria“. Der Ikarus-Mythos wird im Allgemeinen so gedeutet, dass Absturz und Tod des Übermütigen die Strafe der Götter für seinen unverschämten „Griff nach der Sonne“ ist.

Batman: Fledermausgeschichten aus der Neuzeit

Fantasiewesen und menschliche Fledermaus „Batman“ in einem Hollywoodstreifen. (Foto: Warner Bros. / ddp)
Batman

In den dreißiger Jahren des letzten Jahrhunderts wurde in Amerika die Comicfigur „Batman“ (Fledermausmann) geschaffen. Mit ihr entstanden eine ganze Reihe von Comicheften und Filmen, die inzwischen Kultstatus haben.

Zuerst kam das Schweben

Die Gebrüder Montgolfier bauten 1783 diesen Heißluftballon, Montgolfière genannt. (Kupferstich v. Jean-François Pilâtre de Rozier) (Source: Ascension captive d'une montgolfière dans les jardins de la papèterie Réveillon, le 19 octobre 1783 pd, wikipedia.fr)
Zeichnung der Montgolfiere (Heißluftballon)

Schweben mit Fluggeräten "leichter als Luft" wurde schon vor Otto Lilienthal erfunden: Die Gebrüder Montgolfier bauten 1783 diesen Heißluftballon mit Personenkanzel. Sie gelten als die Erfinder des Fliegens mit Flugkörpern, die leichter als Luft sind (z.B. Heißluftballons, gasgefüllte Wetterballons und Zeppeline).

Gut zu wissen

Wasserplankton = Plankton (das Umherirrende) ist die Bezeichnung für tierische und pflanzliche Organismen, deren Schwimmrichtung die Strömung vorgibt

Luftplankton = (analog zum Wasserplankton) tierische und pflanzliche Organismen, die in der Luft driften und deren Driftrichtung der Wind vorgibt

Bionik = Kunstwort aus Biologie und Technik

Thermoregulation = wissenschaftliche Streitfrage, wann denn die Dinos mit der Regulation der Körpertemperatur begonnen haben. Sicher ist nur: Säuger und Vögel können's