Es ist schon eine eigenartige Tatsache, dass Schmetterlinge eine Nektarpumpe im Kopf haben. Das ist natürlich im übertragenen Sinn gemeint, da die Pump-Funktion durch besondere biologische Organe erfolgt.
Die Pumpen in der lebenden Natur erfüllen ihre Funktion durch gänzlich andere Bauteile, wie wir sie von Pumpen in der Technik kennen. Daher ist es für die technische Entwicklung neuartiger Pumpensysteme von Vorteil, wenn man sich an den effizienten Biopumpen orientiert.
Schmetterlingsrüssel saugen Nektar wie Trinkhalme auf
Letztere beruhen auf dem Minimum-Maximum-Prinzip, welches besagt, dass mit einem geringen Aufwand an Biomasse und Eigenenergie ein Höchstmaß an Stabilität und Funktionssicherheit erreicht wird. Biopumpen sind bei Schmetterlingen zu finden, wozu auch ihr Saugrüssel gehört. Solche Rüssel können beträchtliche Längen erreichen. Den längsten Rüssel hat ein südamerikanischer Nachtfalter, der den Nektar aus besonders langen Blüten „tanken“ kann. Besonders auffallend ist dabei der besonders lange Rüssel, der im Verhältnis zu seinem kurzen Körper die dreifache Länge besitzt.
Saugrüssel sind an den „Blütentankstellen“ schnell aufgerollt einsatzfähig. Er wirkt beim Nektarsaugen wie ein Trinkhalm. Bei uns dienen Trinkhalme hauptsächlich für Shakes und andere Mixgetränke. Wir können dabei feststellen, dass die aufgenommene Flüssigkeitsmenge vom Trinkhalmdurchmesser und von der Konsistenz des Getränkes abhängt. Schmetterlinge müssen mit ihrem Rüssel den Blütennektar möglichst schnell aufsaugen, um nicht von Fressfeinden überrascht zu werden. Das bedeutet, dass sich ein dickflüssiges Getränk mit einem dünnen Halm kaum saugen lässt. Je dünner also der Trinkhalm und je zähflüssiger das Getränk ist, umso größer muss der zum Saugen notwendige Unterdruck sein.
Tiere passen ihre Saugkraft an Nektar-Konsistenz an
Besonders süßer Blütennektar ist aufgrund des hohen Zuckergehaltes ziemlich dickflüssig. Daher passen die Falter den Saugdruck dem Zuckergehalt des Nektars an. Zur Erzeugung des Saugdruckes ist eine Pumpe erforderlich. Die Pumpenfunktion übernimmt ein kleiner Hohlraum im Kopf des Falters.
Dieser Hohlraum lässt sich durch angeschlossene Muskeln vergrößern oder verkleinern. Durch Muskelarbeit entsteht der Unterdruck, der den zuckerhaltigen Nektar durch den Rüssel nach oben zieht. Diese Pumpenfunktion des Schmetterlingsrüssels lässt sich mit einer Pipette vergleichen.
Mit der Pipette können Flüssigkeitsmengen dosiert werden. Die Pipette besteht aus einem Glasröhrchen, das an einer Spitze verengt und am anderen Ende durch einen Gummischuh verschlossen ist. Solche Pipetten finden wir in kleinen Augen- und Nasentropfenfläschchen.
