(pte) – Forscher des California Institute of Technology (Caltech) und der Stanford University haben eine bionische Prothese für Quallen entwickelt. Damit vercyberte Nesseltiere schwimmen bis zu drei Mal schneller, ohne dass das ihren Metabolismus belastet. Langfristiges Ziel ist es, die Cyber-Quallen auch zu steuern und mit Sensoren zu bestücken, damit sie Wissenschaftlern Informationen über die unerforschten Weiten des Meeres liefern.

Flotter Pulsieren
Quallen pulsieren, um sich nach dem Rückstoßprinzip fortzubewegen. Typischerweise bringen sie es dabei auf etwa zwei Zentimeter pro Sekunde. Die neue, etwa zwei Zentimeter große Prothese wird mittels hölzernem Stachel am Tier angebracht. Sie dient dazu, mittels elektrischer Impulse das Pulsieren der Quallen zu steuern – ähnlich einem Herzschrittmacher. „Wir konnten zeigen, dass sie sich deutlich schneller bewegen können als üblich, ohne dass ihr Stoffwechsel übergebührlich belastet wird“, sagt Stanford-Doktorandin Nicole Xu.

Auf vier bis sechs Zentimeter pro Sekunde Schwimmgeschwindigkeit bringt es eine Cyber-Qualle. „Das zeigt, dass Quallen ungenutztes Potenzial für schnelleres, effizienteres Schwimmen haben. Sie haben normalerweise nur keinen Grund, das zu tun“, erläutert Xu. Schädlich scheint der Geschwindigkeits-Boost nicht zu sein. Quallen sind dafür bekannt, dass sie bei Stress einen Schleim absondern. Eben das blieb bei den Versuchen aus. Auch Spätfolgen gibt es offenbar nicht. Wurde die Prothese entfernt, sind die Tiere wieder mit normaler Geschwindigkeit geschwommen.

Neue Meeresforscher
Quallen sind für die Wissenschaft interessant, da sie praktisch überall im Meer vorkommen. Daher haben Forscher sie schon als Vorbild für Roboter genommen, die die Ozeane erforschen sollen. „Wir konnten bislang nicht die Eleganz des biologischen Systems einfangen“, meint John Dabiri, Caltech-Professor für Luftfahrt und Maschinentechnik. Das ist mit ein Grund, warum das Team es nun mit Cyber-Quallen versuchen will, um die Tiefen der Weltmeere zu ergründen. „Nur fünf bis zehnt Prozent der Ozeane sind erforscht, also wollen wir ausnutzen, dass Quallen ohnehin überall vorkommen“, erklärt Dabiri.

Mit Sensoren bestückte Tiere könnten also ein globales Netzwerk bilden, um günstig Temperatur, Salzgehalt und andere Eigenschaften der Meere zu überwachen. Das Team will nun also daran arbeiten, die Bewegung der Quallen auch aufgrund der Signale mitgeführter Sensoren zu steuern. Außerdem hofft Daibiri, dass es noch kompaktere Elektronik ermöglicht, diese komplett ins Gewebe der Tiere einzubetten und diese somit wirklich dauerhaft zu Quallen-Cyborgs zu machen.