Die Katapult-Kybernetik der Chamäleon-Zunge

Zur Erforschung der biologischen Steuer- und Regelkreise war es sowohl in der Schwimmforschung, als auch in der Diagnostik und Therapie der Atlasmedizin möglich, über technisch logische Rückschlüsse biologische Signallücken zu schließen. Das "Pilsglasexperiment" war wichtiger Baustein und Beweis der bisher unbekannten Kräfte.

Biokybernetisches Beispiel: Hypothese eines DNA-Schalters, welcher zwischen dem anziehenden Kraftfeld(Signaleingang) und dem abstoßenden Kraftfeld (Signalausgang) wählen kann (Abb.:1).

Kybernetik der Chamäleon-Zunge

Den derzeitigen Stand der Wissenschaft belegen nachfolgende Auszüge aus den Veröffentlichungen über das Chamäleon (Januar und Juni 2016):

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"Skalierung der ballistischen Zunge Projektion zeigt extrem hohe Leistung in kleinen Chamäleons"

 von Christopher V. Anderson

04. Januar 2016

Auszug:

Abstrakt

"Das Strecken von elastischen Geweben und die Verwendung ihres Rückstoßes zur Kraftbewegung ermöglicht es Organismen, Energie schneller zu verteilen als durch Muskelkontraktion direkt, wodurch die Leistungsabgabe verstärkt wird. Chameleons setzen einen solchen Mechanismus ein, um ihre Zunge ballistisch bis zu zwei Körperlängen zu projizieren, wobei die Leistungsausgaben fast dreimal so groß sind wie die, die über eine Muskelkontraktion möglich sind. Darüber hinaus neigen kleine Organismen dazu, eine größere Leistung zu erreichen, als größere Arten, die ähnliche Bewegungen durchführen...

Einführung

Schneller Rückstoß von elastischen Geweben ermöglicht es Organismen, Leistungsausgaben zu erzielen, die die maximalen Leistungskapazitäten des Muskels übersteigen . In Systemen, die einen solchen Mechanismus einsetzen, dehnt die Muskelkontraktion elastische Elemente vor dem Beginn der Bewegung aus und belastet sie mit potentieller Energie. Wenn sie freigegeben werden, gibt der Rückstoß dieser elastischen Gewebe die gespeicherte Energie schneller ab , als die Muskeln produzieren können, was den assoziierten Bewegungen eine hohe Leistung verleiht. Eine solche Leistungsverstärkung eignet sich besonders bei hochdynamischen Bewegungen mit kurzen Beschleunigungsphasen wie Springen, die die rasche Freisetzung von Energie zur Maximierung der Leistung erfordern."

aus der Franfurter Zeitung

26.06.2016

"Chamäleons Superkleber auf der schnellen Zunge"

Es gibt kein Entkommen, wenn man einmal an der flinken Zunge der eher gemütlich daherkommenden Schuppenechsen klebt. Wie stark ist die Klebewirkung von Chamäleonspeichel?

Extrem zäher Speichel sorgt bei Chamäleons offenbar dafür, dass es für Beute kaum ein Entrinnen gibt. Der Schleim auf der Zunge der Tiere sei gut 400 Mal so zäh wie menschlicher Speichel, berichten Wissenschaftler in der Zeitschrift „Nature Physics“. Die enorme Viskosität könnte erklären, warum Chamäleons selbst Beute mit nahezu einem Drittel ihres eigenen Gewichts zu überwältigen vermögen. Chamäleons lauern ihrer Beute regungslos auf. Sobald ein Tier nahe genug kommt, aktiviert das Chamäleon einen Muskelkomplex, der die Zunge blitzschnell aus dem Maul schießen lässt. Sie streckt sich bis zu doppelter Körperlänge und schnalzt dann sofort zurück. Chamäleons fangen so Tiere ganz unterschiedlicher Größe - von der Ameise bis zur kleinen Eidechse. Zur Funktion der Zunge wurde bisher angenommen, dass sich die Beute an der Oberfläche verhakt oder dass sie festgesaugt wird. Pascal Damman von der Université de Mons in Belgien hat mit seinen Kollegen jetzt gezeigt, dass allein schon der Speichel klebrig genug ist, um den Fang zu sichern. Die Forscher hatten ein kleines Glasplättchen vor die Beute eines Chamäleons gestellt und so den Schleim gesammelt, den das Tier bei einer Attacke dort zurückließ. Das vollgespeichelte Plättchen legten sie dann auf eine Schräge und ließen Metallkugeln darüber rollen. Die Viskosität, also die Zähflüssigkeit des Schleims, bestimmt, wie stark die Kugeln haften bleiben."

Die Katapult-Kybernetik der Chamäleon-Zunge

 Hypothese:

Biophysikalisch arbeitet die Schleuderzunge des Chamäleons als ein bipolares "hydromagnetisches" System (Abb. 5), bei dem der Pluspol in der Beschleunigermuskulatur und der Minuspol in der kolbenförmigen Zungenspitze angelegt ist. Bei dem zusammengefalteten  Beschleunigermuskel (Abb.-Skizze 1)  im Kehlsack (Pluspol) wird vor dem Zungenschuss die Spannung des Repulsions-Attraktions-Kraftfeldes RAK (Lennard-Jones-Potential) an der Zellmembran erhöht (Abb.:2).

Die biotechnischen Meßdaten mit der ein Chamäleon die hohe Treffgenauigkeit erzielt

Bei der Vorbereitung des Zungenschusses müssen die Daten von drei Funktionseinheiten für eine optimale Zieleinstellung kybernetisch verrechnet werden.

1. steuerbare Erhöhung der Repulsionskraft an der Zellmembran der Beschleunigermuskulatur,

2. exakte Kreuzpeilungsdaten des Zielobjektes mit den Augen,

3. Ausrichtung des Zungenbeins als “Zielkanone“ auf das Zielobjekt.

Eine genaue Kalkulation von  allen Daten ist notwendig, da das Chamäleon nach dem Abschuss in der hohen Beschleunigungsphase keine Korrekturmöglichkeit mehr hat auf sein Zungenprojektil. 

Eine Kontrolle hat das Chamäleon erst wieder bei der schwachen motorischen Rückholung der Zunge. In dieser Phase zieht der Zungenstiel in der Mitte das Zungenprojektil zurück, wodurch es massendynamisch zwangsläufig zu einer kelchförmigen Umformung der Zungenspitze kommt.  

Mit der  Umpolung des Membranpotentials (Abb. 6-9) der Beschleuniger-muskulatur wird der Beutefang eingeleitet und die explosionsartig frei werdende Repulsionskraft treibt die kolbenförmige Zungenspitze vor sich her.

Biologisches "Turbo-Potential" der Zellmembran

Nach dem Zungenschuss nimmt die Repulsionskraft massiv ab, während sich die Attraktionskraft weiter verstärkt und ihr Energiemaximum bei dem quantenelektrodynamischen Beutegriff hat (Abb.: 3+4).

Wie leistungsfähig die Attraktionskräft (van der Waal-Kraft) arbeitet, demonstriert uns der an der Decke laufende Lamellengecko,  der das 10-fache seines Eigengewichts festhalten kann.

Die biokybernetische Umschaltung des Repulsions-Kraftfeldes eines Lamellengeckos zu einem ventralen Attraktions-Kraftfeld.

Berlin März 2017

Regelkreise eines bipolaren quantenelektrodynamischen Systems

Die Ursache der quantenelektrodynamischen Casimirkräfte ist Gegen­stand der Quantenmechanik.

Es kann sein, dass einige Chamäleonarten im Laufe der Evolution diese perfekte Standard-Technik verloren haben. Als Ersatztechnik beim Beutefang dient eventuell die Klebeproduktion von Speichel.