Die Feuerameise ist ein talentierter Tunnelbauer. Wie Beobachtungen von Wissenschaftlern belegen, bauen die Insekten ihre bis zu 50 Meter langen Stollen dermaßen ausgeklügelt, dass sie innerhalb des Tunnelsystems zu keiner Zeit abbremsen müssen und dennoch gegen Stürze gefeit sind. Jetzt wollen Forscher die Ameisen als Vorbild für Rettungsroboter einsetzen.

Feuerameisen konstruieren ihre unterirdischen Tunnelsysteme präzise angepasst an ihre Anatomie. Der Durchmesser der Gänge ist genau so angelegt, dass die Insekten in senkrechten Passagen Stürze abfangen können, ohne viel Lauftempo einzubüßen. Zum Auffangen nutzen die Tiere sogar ihre Antennen, wie US-Forscher vom Georgia Institute of Technology in den "Proceedings" der US-amerikanischen Akademie der Wissenschaften ("PNAS") berichten. Die Erkenntnisse sollen bei der Entwicklung von Rettungsrobotern helfen, die nach Verschütteten suchen.

Der Physiker Nick Gravish und seine Mitarbeiter wollten ermitteln, wie sich Organismen unterirdisch in engen Tunnelsystemen optimal fortbewegen. Als Studienobjekt wählten sie die aus Südamerika stammende Rote Feuerameise (Solenopsis invicta), die inzwischen auch weite Landstriche der USA besiedelt. Die Insekten graben bis zu zwei Meter tiefe Nestkolonien mit mehr als 50 Meter langen Tunnelsystemen.

Im Labor ließen die Forscher die Ameisen in unterschiedlich dickem und verschieden feuchtem Bodenmaterial Gänge graben. Zwar unterschieden sich je nach Substrat Tiefe und Volumen der Gänge, doch auffälligerweise entsprach der Durchmesser stets fast exakt der Körperlänge von 3,5 Millimetern. Bei dieser Dicke, so betonen die Forscher, können die Tiere ungehindert schnell laufen – etwa neun Körperlängen pro Sekunde. Vor allem aber können sie in den senkrechten Gängen Stürze sofort mit ihren Gliedmaßen abfangen. "Die Umgebung erlaubt den Ameisen Fehltritte, ohne dafür zu büßen", sagt Mitautor Dan Goldman. "Diese Ameisen können uns erstaunlich wirksame Tricks lehren, wie man sich in unterirdischen Umgebungen bewegt."

Vielseitige Antennen

Wie die Forscher durch Videoaufnahmen ermittelten, nutzen die Tiere zum Abfangen von Stürzen sogar ihre Antennen. "Viele von uns, die soziale Insekten seit langer Zeit erforschen, haben nie gesehen, dass Antennen so benutzt wurden", sagt der Biologe Michael Goodisman. "Das ist ein adaptives Verhalten, das wir nie erwartet hätten."

Die Erkenntnisse könnten nach Einschätzung der Forscher konkrete technische Auswirkungen haben: "Wir erwarten, dass unsere biologischen Entdeckungen als Inspiration für gemeinschaftliche Roboter dienen, die sich durch enge Umgebungen wie Rettungszonen bewegen müssen", betonen sie. "Wir regen an, dass künftige Roboterteams das Überleben in rauen terrestrischen und außerterrestrischen Umgebungen verbessern, indem sie angemessen angelegte Schutzräume und Unterkünfte bauen."