v1.0 . (Stimmen, lauter werdendes Dröhnen) Es gibt ein Material, das selbst nach Millionen von Jahren der Evolution nahezu alle Lebewesen besiegt hat. (Opulente Musik) Sand. Deshalb bin ich hier. Ich bin überzeugt, dass der Schlüssel zur Revolutionierung unserer Mobilität in den Lebewesen liegt, die Meister der Bewegung sind. Hier lang? - (Mann:) Ja, folge dem Weg. (Hupen, Ächzen) Ich kehre um. Mir reicht's. (Neugierige Musik) Zu meinem Glück bin ich auf der Suche nach einem Tier, das sich der Bewegung durch die Wüste angepasst hat. Und ich sitze genau da fest. Das ist ein perfektes Beispiel dafür, wie schlecht wir an das Leben in den verschiedensten Umgebungen angepasst sind, einschließlich der Wüste. Wir brauchen all diese verschiedenen Geräte und Technologien, um hier leben und uns bewegen zu können. Aber wenn etwas schief geht, kann das ziemlich katastrophal sein, weil wir uns auf nichts anderes verlassen können. Wenn du Tiere suchst, die wirklich clevere Lösungen für ihr Leben gefunden haben, solltest du am besten in einer extremen Umgebung suchen. Wenn sie extrem und lebensfeindlich ist, muss alles, was dort lebt, eine wirklich clevere Lösung gefunden haben. (Nachdenkliche Musik) Eine Lösung könnte in den benachbarten Dünen versteckt sein. (Nachdenkliche Musik) Diese Schlange beginnt ihren Tag mit einer Reise über den sich bewegenden Sand. (Ruhige Musik) Aber im Gegensatz zu uns schafft sie die Strecke mit Anmut und Gelassenheit. Dank einer Bewegungsmethode, die in Millionen von Jahren zur Perfektion gebracht wurde. Sie nutzt den Sand sogar, um ihre Beute zu fangen. (Züngeln, bedrohliche Musik) Sie fängt an, sich zu winden und zu drehen und sinkt langsam in den Sand ein. Dort wartet sie. (Bedrohliche Musik) Ihre Augen, die sich oben am Kopf befinden, sind das einzige Anzeichen dafür, dass diese giftige Viper überhaupt hier ist. Beute. (Sanfte Musik) Eine Dünenechse stolziert in der Nähe. (Angespannte Musik) Auch sie hat eine Möglichkeit entwickelt, um mit der Wüste zurechtzukommen. Diese Eidechse hebt abwechselnd ihre Beine vom glühenden Sand, um zu verhindern, dass sie sich zu sehr erwärmen. Die Schlange timt ihren Angriff perfekt. (Dramatische Musik) Das von den spitzen Zähnen der Schlange abgegebene Gift lähmt die Eidechse in nur wenigen Augenblicken. (Angespannte Musik) Zufrieden zieht sie sich zurück. (Aufgewühlte Musik) Durch die einzigartige Seitwärtsbewegung gleitet sie über den Sand. (Aufgewühlte Musik) (Aufgeregte Musik) Bewegung ist Leben. Es ist der Unterschied zwischen Fressen und Gefressen-Werden. Seit 3,8 Milliarden Jahren lässt die Natur ein Lebewesen gegen das andere antreten, in einem evolutionären Wettrüsten. Und nur die Stärksten überleben. Es gibt so viel Schönheit und technische Brillanz in der Natur, das kann man nicht ignorieren. Diese Reise ist die Krönung meiner Jahre in der Wildnis. Ich möchte beweisen, dass die Menschheit sich nur dann in eine bessere Zukunft bewegen kann, wenn sie die wichtigsten Antriebe der Natur studiert. Könnten wir Maschinen entwickeln, die sich in jedem Gelände fortbewegen können? Man könnte es zur Inspektion von Kernkraftwerken nutzen. Oder unsere Körper so trainieren, dass sie sich schneller bewegen als wir es uns je erträumt haben? Das ist übermenschlich. Sogar das Fliegen neu erfinden, um den Himmel zu säubern. Wir beginnen mit der tückischsten aller Landschaften. Der Wüste. Buzzy! Patrick, ich sehe, du hast uns gefunden. Ja, so gerade eben. - War die Karte nicht gut genug? Ich hab mich ein wenig verfahren. Schau dir diese riesigen Dünen an. Wenn wir versuchen würden, auf die Spitze zu laufen, würde das enorme Kraft kosten. Der Sand ist wirklich rutschig. Deshalb bin ich hier. Ich will wissen, wie wir solche Landschaften schnell und effizient erkunden können. Sicher verbringst du 100 Millionen Jahre damit, dich zu entwickeln. Dann erst lernst du, was man Sidewinding nennt. Es gibt verschiedene Sidewinder auf der ganzen Welt, aber es gibt eine Art, die nur hier vorkommt. Bitis peringueyi, Zwergpuffotter. (Gelächter) (Ernste Musik) Sidewinder sind in den Dünen zu Hause. Im Geiste der wissenschaftlichen Forschung will ich herausfinden, wie schwer es ist, so eine Düne zu besteigen. Oh, wow. (Keuchen) (Lachen) (Patrick spricht leise zu sich.) Wenn man die Dünen so ansieht, denkt man, man könne sie schnell hochlaufen. Nein, so weit ist es nicht. Das Problem ist die Dichte des Sandes. Man hat das Gefühl, einen Schritt vorwärts zu gehen ... Und zwei zurück. - Genau. Es ist buchstäblich wie eine Flüssigkeit. Absolut. Und selbst wenn du weit unten gräbst, ist nichts Hartes darunter. Du sinkst also einfach ein. (Neugierige Musik) Diese Wüste ist riesig. Und die Schlange ist nicht nur klein, sie ist auch ein Tarnungsexperte. Zum Glück ist ihre Bewegung so einzigartig, dass sie eine verräterische Spur hinterlässt. Jetzt geht's los. Da ist eine. Du kannst also sehen, woher sie kommt? Ja, aus dieser Richtung. (Bedrohliche Musik) Irgendwo in der Nähe lauert eine giftige Schlange. Ah, sie ist genau hier. - Wo denn? Unter der Wurzel. Siehst du? Ich werde da mein Gesicht reinstecken. Besser du als ich. Sei vorsichtig. Da bist du also. Du kannst jetzt herkommen. Du kannst sie sehen. Oh ja. Was für eine kleine Schlange. Das bedeutet nicht, dass sie weniger giftig ist, weil sie kleiner ist. Das Gegenteil kann manchmal der Fall sein. Ein großartiger Anblick. Im Sand ist sie eine tödliche Kombination aus Gift und Geschwindigkeit. Sie zu fangen wird schwierig sein. Sie bewegen sich sehr, sehr schnell. Stopp. Nicht dein Glückstag, was? Endlich kann ich aus der Nähe sehen, was diese Schlange so besonders macht. Hier draußen gibt es eine weitere Art, eine Hornotter. Wir haben festgestellt, dass sie sich auch miteinander kreuzen. Das ist cool, wirklich bahnbrechend. Die Wissenschaft erkennt gerade erst, welche Rolle die Kreuzung verschiedener Arten bei der Entstehung neuer Arten spielen kann. Und das könnte genau hier passieren. Der Sinn unserer Arbeit ist es also, ein DNA-Profil zu erstellen. Wir müssen eine Probe von dieser Schlange nehmen. Ich möchte, dass du dir eine Schlange schnappst, und zwar so nah am Kopf, wie du nur kannst. Ich werde versuchen, sie herauszuheben. Einfach leicht festhalten. Perfekt. Du kannst sehen, dass sie sich an deinem Finger festgebissen hat. Sie hat sogar ein bisschen Gift auf den Handschuh abgegeben. Wenn das dein Finger gewesen wäre, wäre das, während wir reden, ihre nächste Mahlzeit geworden. (Angespannte Musik) Der beste Weg, unsere DNA-Probe zu bekommen, ist, die Schwanzspitze abzuschneiden. Aber keine Sorge, der Schlange macht das kaum etwas aus. Und Buzzy achtet sehr darauf, nur ein winziges Stück zu nehmen. Perfekt. Aus der Nähe kann ich all die verschiedenen Elemente erkennen, die sie perfekt an die Bewegung in der Wüste und im Sand angepasst haben. Wenn man bedenkt, wie klein sie ist, ist sie wirklich stark. (Nachdenkliche Musik) Die Suche hat sich ausgezahlt. Endlich kann ich ihre faszinierende Bewegung mit eigenen Augen sehen. Schön langsam. Und weg ist sie. Und sie enttäuscht uns nicht. (Lachen) Das ist genial. Sieh dir das an. Wir können genau sehen, wann sie Bodenkontakt hat und wann nicht. Es sieht fast aus wie Stufen. - Genau. Man kann die Entfernung, die sie mit jeder kleinen Bewegung zurücklegt, förmlich sehen. Sie scheint mühelos über den Sand zu gleiten. Aber wie macht sie das? (Sphärische Musik) Meine Nachforschungen haben mich zu einem Wissenschaftler in den USA geführt, der etwas betreibt, das man das Geburtslabor nennt. (Eindringliche Musik) Klopf, klopf! Hi, Patrick! - Dr. Hamid, freut mich. Gleichfalls. Wenn man jemandem sagt, man sei ins Geburtslabor eingeladen worden, erwarten viele Menschen etwas anderes, eher eine Entbindungsstation. BIRTH steht für bio-inspirierte Robotik-Technologie und Gesundheitspflege. Die Idee ist, neue, von der Natur inspirierte Technologien hervorzubringen. Das Labor ist voll mit von Tieren inspirierten Robotern und experimenteller Hardware. Ein Biomimetikfan wie ich fühlt sich hier wie ein Kind im Süßwarenladen. Wir haben ein Projekt, in dem wir die Fortbewegung von Schlangen auf Sand untersuchen. Denn sie sind die Vorzeigetiere. Unsere Kollegen an der Carnegie Mellon University haben diesen wunderbaren Schlangenroboter entwickelt, der sich auf verschiedene Arten fortbewegen kann. Aber immer, wenn sie ihn auf Sand setzten, hatte er Schwierigkeiten, sich zu bewegen und zu klettern. Okay, dann zeig mal, wie sich das Ding bewegt. Neige es bitte auf etwa fünf bis zehn Grad. Dann können wir mit dem Klettertest beginnen. Wow! Okay, das wird cool. (Rattern) Gut, versuchen wir das mal. Wie du sehen kannst... - Bewegt es sich nirgendwohin. Genau, es rutscht also einfach nur. Wahrscheinlich gräbt es sich sogar noch tiefer in den Sand. Genau so ist es. Da dieser Roboter nur für horizontale Bewegungen programmiert wurde, stellt er wohl den Ausgangspunkt für die Evolution des Sidewinders dar. Wie hat also die echte Schlange gelernt, Dünen raufzuklettern? Wir haben ein paar Feldversuche mit Sidewinder-Klapperschlangen gemacht. Wir sammelten sechs dieser Tiere und schickten sie in einem Flugzeug nach Atlanta. Ihr hattet Schlangen in einem Flugzeug? - Ja. Dieses Tier kann alle Arten von sandigen Hügeln problemlos bewältigen. Deshalb haben wir uns diese Spezies ausgesucht, um herauszufinden, welchen Trick es zum Klettern benutzt. Dr. Hamid entdeckte, dass die Fortbewegung von Sidewindern eigentlich aus zwei verschiedenen Bewegungen besteht. (Ernste Musik) Da ist zunächst das horizontale Gleiten. Zweitens, um ein Abrutschen zu vermeiden, bewegt sich die Schlange auch vertikal auf und ab. Diese beiden Wellen wandern entlang des Körpers. Sie heben sie in die nächste Position und hinterlassen die verräterischen Spuren. (Ernste Musik) Und so wurden Schlangen zu Pionieren dieser genialen Methode, sich über schwieriges, sandiges Gelände zu bewegen. Ich ändere nur einen Parameter, und zwar die Höhe des vertikalen Gewichts. (Angespannte Musik) Und wie man sieht, bewegt sie sich nach oben. Oh, wow! Tatsache! Durch die erzeugten Wellen heben die horizontale und vertikale Ebene den Körper so weit an, dass er sich vorwärts bewegt. Sie hinterlässt die gleichen Spuren wie eine echte Schlange. Genau. Der Teil, der sich vorwärts bewegt, hebt vom Boden ab und berührt ihn nicht. Deshalb kann er sich vorwärts bewegen. Wenn wir einen einzigen Parameter ändern, entspricht das, wenn wir uns die Vorgänge in der Biologie ansehen, Tausenden, Millionen von Jahren der Feldversuche in der Natur. Willst du damit spielen? - Lass uns von vorne beginnen. Alles klar. (Ruhige Musik) Ja, wir haben einen Sidewinder-Roboter. Das ist so cool, echt der Wahnsinn. Wie könnte man das künftig anwenden? Wir können es vielfältig nutzen. Zum Beispiel für die Weltraumrobotik, für Such- und Rettungseinsätze, um sogar Teile des Planeten zu erkunden, die für Menschen schwer zugänglich sind. Man könnte es zur Inspektion von Kernkraftwerken nutzen. Und die Tatsache, dass es von einem Tier inspiriert wurde, einer tödlichen Giftschlange, von der wir gewohnt sind, dass sie uns tötet, könnte uns nicht nur bei der Forschung helfen, sondern uns auch in Zukunft retten. Die Fähigkeit des Sidewinders zu kopieren, könnte uns helfen, uns in Umgebungen zu bewegen, für die wir sonst nicht gerüstet sind. Aber es ist klar, dass Sand nicht der einzige Lebensraum ist, der uns Menschen völlig verblüfft. (Ruhige Musik) Ich versuche, zu meinem Hotel zurückzufinden. Und das hat mich zum Nachdenken gebracht. Man muss nicht mal in völlige Dunkelheit gestürzt werden, um zu erkennen, wie hilflos wir Menschen im Dunkeln sind. Wir sind so gut an das Leben bei Tag angepasst. Aber in einem Umfeld, in dem wir ohne eine Taschenlampe nicht gut sehen können, sind wir völlig nutzlos. Und in solchen Momenten, in denen du ein Handy mit schwachem Akku hast, kannst du die Tiere nur beneiden, die sich selbst in der dunkelsten Nacht zurechtfinden. (Düstere Musik) Manche Tiere brauchen kein Licht. Sie haben einen Supersinn. Diese Fledermaus verlässt sich auf das Geräusch von Wasserplätschern, um ihre Lieblingsbeute zu finden. Fisch. (Sphärische Musik) Sie bewegt sich in völliger Dunkelheit so leicht wie wir am helllichten Tag. Vor etwa 50 Millionen Jahren legten die Vorfahren der Fledermäuse Nachtschichten ein, um die Konkurrenz auszustechen und Raubtieren aus dem Weg zu gehen. Dabei entwickelten sie ihr eigenes internes Sonar. Diese Fledermaus sendet hochfrequente Schallimpulse aus und lauscht auf die zurückgeworfenen Echos. Diese Echos erstellen eine gedankliche Karte ihrer Umgebung. Sie sind ihre Fenster in dieser dunklen Welt. (Bedrohliche Musik) Für dieses kleine Insekt bedeutet diese Fähigkeit schlechte Nachrichten. (Erwartungsvolle Musik) Wenn sich die Hufeisenfledermaus ihrer Beute nähert, sendet sie bis zu 200 Impulse pro Sekunde. So kann sie bis zu 1.000 Insekten in einer Stunde fangen. Ein Teil ihres Geheimnisses scheint die fleischige Verzierung um ihre Nasenlöcher zu sein, das sogenannte Nasenblatt, das ihr hilft, ihre Echo-Ortungsrufe zu steuern. (Ruhige Musik) In Kombination mit den riesigen Ohren, die sich wie Satellitenschüsseln drehen und die zurückkommenden Echos orten. Diese cleveren Anpassungen ermöglichen es den Fledermäusen, sich mit vollkommener Sicherheit durch die Nacht zu bewegen. Ingenieure haben sich bereits von den Echolot-Fähigkeiten der Fledermäuse inspirieren lassen. Aber anstatt Schallwellen reflektieren zu lassen, arbeiten sie mit Lichtwellen. Es nennt sich "Lidar" und revolutioniert die Art und Weise, wie wir uns fortbewegen. Es hilft uns, bei schlechter Sicht und Dunkelheit zu navigieren. Es wird bereits in selbstfahrenden Autos eingesetzt. Eines Tages könnte es die Verkehrssicherheit für alle verbessern. (Geheimnisvolle Musik) Vielleicht wird uns diese von Fledermäusen inspirierte Erkenntnis bald ganz wörtlich zu neuen Höhen führen. Fliegende, autonome Autos sind nicht länger nur eine Fantasiegeschichte. Ihre Konzepte sind vollgepackt mit Sicherheitsmerkmalen. Sie senden und empfangen ständig Signale, die Informationen über ihre Position und Fluggeschwindigkeit enthalten. Und so wie Fledermäuse Schallwellen nutzen, um sich ein 3-D-Bild ihrer Welt zu machen, lassen diese neuartigen Flugzeuge Lichtimpulse von ihrer Umgebung abprallen, um sie zu vermessen. So können sie mit absoluter Präzision um andere Objekte in der Luft herum manövrieren. Du könntest also schneller in einem von Fledermäusen inspirierten Fahrzeug sitzen, als du denkst. (Insekten- und Vogellaute) Ich bin auf einer Mission, um zu beweisen, dass die Lösungen der Natur für die Mobilität in jedem Terrain der Menschheit echte Vorteile bringen könnten. (Neugierige Musik) Und wenn es darum geht, sich über Land fortzubewegen, gibt es ein Tier, das allen anderen weit voraus ist. Marlice, du weißt, dass Geparden zu meinen Lieblingstieren gehören. Ich bin hier, um herauszufinden, wie diese Geparden so schnell rennen können. Oh Mann, sieh doch! Das ist Athena. Wo ist der Junge? Sie sind einfach so elegant. Da links ist noch einer. (Erwartungsvolle Musik) Wir sitzen nur zehn Meter von den Geparden entfernt. Es ist unglaublich zu sehen, was sie da tun. Sie laufen durch das Gras, aber ihre Augen sind auf den Horizont gerichtet. Natürlich sind sie auf der Suche nach einer Mahlzeit. In diesem Gras ist das perfekt für sie, weil sie sich unauffällig bewegen können und einfach zu verschwinden scheinen. Wir können sie nicht einmal sehen. Kannst du sie sehen? Ja, sie sind auf dem großen Baum. Oh, sie ist gerade hochgeklettert. Sie sind wahrscheinlich da oben, um sich einen kleinen Überblick zu verschaffen. Ja, und siehst du den Linken? Der Untere inspiziert die linke Seite. Es sieht so aus, als hätten sie etwas gesehen. (Angespannte Musik) Eine Herde Springböcke grast nervös in Reichweite der Geparden. Diese beiden Arten sind seit Millionen von Jahren in ein tödliches Spiel der Jagd verwickelt. Während sich der Gepard zum Jäger entwickelt hat, hat der Springbock die Flucht perfektioniert. Mit ihren flinken Reflexen und einer Höchstgeschwindigkeit von 90 Stundenkilometern präsentieren die Springböcke den Raubtieren ihre Jugend und Kraft, indem sie in die Luft springen und bocken. Daher ihr Name. Athena und ihre Geschwister müssen ihr ganzes Jagdgeschick einsetzen, um in Schlagdistanz zu kommen. Sie benutzt die Büsche an der Seite der Landebahn. Sie will sich an den Springbock heranschleichen. Ja, sie schleicht sich heran. (Geheimnisvolle Musik) Geparden sind auf ein bestimmtes Tier fixiert. Und sie konzentrieren sich auf dieses eine Tier. Ich frage mich, ob dieser Gepard gerade diesen Prozess durchläuft. Er schaut sich die Herde an und versucht denjenigen auszusuchen, der die perfekte Mahlzeit ist. (Düstere Musik) (Treibende Musik) Yeah. Uh. Von null auf 100 in nur drei Sekunden. Aber Athena kann diese Geschwindigkeit nur über eine kurze Strecke halten. Und die Energie, die sie aufwendet, ist enorm. Diese beiden alten Rivalen sind so ausgeglichen, dass ihre Chancen auf einen Sieg etwa 50:50 stehen. (Treibende Musik) Oh mein Gott, ist das schnell! Athena ist so schnell, dass ich kaum in der Lage bin, den Jagdverlauf zu verfolgen. (Neugierige Musik) Wenn ich wirklich verstehen will, wie die Natur diese Tiere mit einer so beeindruckenden Geschwindigkeit ausgestattet hat, muss ich näher ran. Johannes, geht's gut, mein Freund? - Ja, Sir. Alles gut? - Ja. Viel näher. Hier sind lebende Geparden. Bist du sicher, dass das sicher ist? Alles in Ordnung. (Spannungsvolle Musik) Johannes arbeitet mit Geparden, die gerettet und rehabilitiert wurden. Und heute möchte er, dass ich ihnen etwas Bewegung verschaffe. Sind das vier Geparden hier drin? - Ja, vier. Jeder dieser vier Geparden kann aus dem Nichts auftauchen. Wir wissen zwar, dass diese Geparden gerettet wurden. Sie sind also an den Umgang mit Menschen gewöhnt. Aber es gibt immer ein gewisses Maß an Unsicherheit. Es dauert nicht lange, bis unsere Geparden neugierig werden. (Geheimnisvolle Musik) Warte, warte. Dreh dich einfach um und schau nach links. Einer ist uns gefolgt. Okay, ich schätze, sie ist neugierig. (Schnurren) Johannes, weiß sie, was wir hier tun? Ja, tun sie. - Ja? Weil sie das Teil gerne jagen. Geparden sind hervorragend entwickelte Läufer und brauchen daher regelmäßig Bewegung, um gesund zu bleiben. Aber manchmal brauchen sie auch einen kleinen Anreiz. Unser Gepard hier ist wirklich sehr interessiert an diesem Köderzugsystem. Man kann sehen, dass sie rennen will. (Klacken, Pieptöne) Oh, das ist ja toll. Ich vermute, sie wartet darauf, den Köder zu sehen. Er wird jetzt auftauchen. Okay, los. (Spannungsvolle Musik) (Jubel) Oh, wow, das ist cool. Ich liebe das. Volle Geschwindigkeit. Sie ahnt auch, wohin der Köder gehen wird. Schnelle Drehung. Wow. Elektrogeparden. Ein Knopfdruck und schon laufen sie los. Was mir aus diesem Blickwinkel auffällt, sind ihre Schwänze. Ihre langen Schwänze wirken wie ein Gegengewicht, um die Richtung sehr schnell zu ändern. Außerdem biegt sich ihre Wirbelsäule so sehr, dass sie sich streckt und komprimiert, wenn sie mit einer Geschwindigkeit von über 110 km/h rennen. Das hilft den Geparden, mit jedem Schritt bis zu sieben Meter zurückzulegen. Sie sind länger in der Luft als auf dem Boden. Was für das schnellste Landtier ziemlich überraschend ist. (Bewegte Musik) Sie fliegen wirklich durch die Luft. Aber ich glaube, der eigentliche Schlüssel des Geheimnisses dieser Geschwindigkeit liegt in ihren Beinen. Es gibt noch eine weitere, etwas subtilere Funktion, die diese Geschwindigkeitsmaschine antreibt. Mit einer Röntgenbrille würden wir etwas sehen, das aussieht wie Gummibänder, die an den Rückseiten der Beine befestigt sind. Das sind die Sehnen der Geparden. Bei jeder Landung werden diese Sehnen stark gedehnt. Wenn der Gepard seinen nächsten Schritt macht, schwingen sie wie bei einer Schleuder in ihre ursprüngliche Position zurück. Sie treiben den Körper des Geparden vorwärts. Diese Sehnen speichern bei jedem Schritt Energie, die sie dann für den nächsten wieder freigeben. Das ist großartig. Wir haben diese Geparden schon eine Weile mit hoher Geschwindigkeit laufen lassen. (Lachen) (Erstaunen) Das ist unglaublich. Da kommt buchstäblich ein Gepard an und legt sich vor mich hin. Großartig. Ihre Beine sind gefedert. Und gerade jetzt kann ich die Form der Beine gut erkennen. Diese C-Form, die meisten Sehnen und Bänder. Das hilft ihnen bei jedem Schritt, die Bewegung in potenzielle Energie umzuwandeln. Sie speichern ihre Energie, damit sie beim nächsten Schritt wieder voll durchstarten können. (Schnurren) Aber das Großartige ist, dass wir Menschen es geschafft haben, genau dieses Prinzip zu nutzen, um unseren eigenen Sprung nach vorne zu machen. (Nachdenkliche Musik) Um das in der Praxis zu sehen, bin ich auf dem Weg nach England, um jemanden zu treffen, der die Grenzen dessen, was der menschliche Körper leisten kann, immer weiter ausreizt. (Nachdenkliche Musik) (Spannungsvolle Musik) Sie hat Goldmedaillen gewonnen und Weltrekorde gebrochen. Mit ein wenig Hilfe, einer vom Geparden inspirierten Technologie. Sophie, wie geht's? - Gut, danke. Und dir? Bestens. Freut mich, dich kennenzulernen. Ich möchte mehr über die Running Blades rausfinden, die du hast. Cool. (Nachdenkliche Musik) Hast du darüber nachgedacht, dass deine Prothesen von Geparden inspiriert sind? Ich glaube, ich habe noch nicht so oft darüber nachgedacht. Denn wenn ich laufe, fühle ich mich nicht wie ein Raubtier, wie eine riesige Katze, überhaupt nicht. Du läufst aber wie eine. Du kannst 100 Meter in 12,9 Sekunden laufen, was unglaublich schnell ist. Das ist übermenschlich. Es ist erstaunlich, wie weit sich die Schnelligkeit aller Teilnehmer entwickelt hat. Heute laufen alle so um die zwölf Sekunden, während ich 2012 noch mit 14 Sekunden ins Finale kam. Oh, das sind also fast zwei Sekunden Unterschied. Ein Unterschied von zwei Sekunden über 100 Meter ist phänomenal. Das hier ist wahrscheinlich eine Schnapsidee, aber ich muss zumindest sehen, wie es ist, neben einem Goldmedaillengewinner zu laufen. Wie viele Läufe werden wir machen? Das hängt davon ab, ob ich das erste Rennen gewinne. Wir sollten es einfach dabei belassen. Im Grunde muss ich versuchen, dich zu schlagen. (Frau:) Auf die Plätze, fertig? Drei, zwei, eins, los! (Treibende Musik) (Patrick ächzt.) Ich hatte nie eine Chance. Vor allem nicht gegen eine Athletin mit Gepardentechnologie. Sophie, das war toll. Ich hätte gerne eine Revanche, aber du hast zu tun. Daher werde ich die Niederlage gnädig hinnehmen. Ich möchte mehr über diese Technologie und die Ursprünge ihrer Inspiration erfahren. Wen könnte man besser fragen als die Leute, die sie entwickelt haben? Wenn man sich die Running Blade anschaut, kann man sich nicht vorstellen, dass es eine Feder ist, weil sie so steif und robust aussieht. Das ist ein ziemlich leichtes Carbonat. Ich kann es fast nicht mit meiner Hand bewegen. Lass mich mal versuchen. Es wird nicht leicht, weil es Spikes hat. Ich versuche, die Spikes nicht zu berühren. Wenn jemand geht, stemmt er das Ein-, Zwei- bis sogar Dreifache seines Körpergewichts durch seine Beine. Wenn jemand rennt oder springt, kann das bis zum Achtfachen seines Körpergewichts gehen. Wenn du also 100 Kilo wiegst, können das bis zu 800 Kilo sein, und dann kommen die erst richtig zur Geltung. Es scheint die natürliche Evolution zu sein, wenn man sich Tiere ansieht, die biologische Federn in ihrem Körper haben, seien es Kängurus oder Geparden. Es spiegelt genau wider, was sie tun. Es gibt so viel Schönheit und technische Brillanz in der Natur. Das kann man nicht ignorieren. (Aufgewühlte Musik) Ich denke, die Natur wird immer gewinnen. Und die Technik knapp dahinter liegen. (Aufgewühlte Musik) Es ist erstaunlich, wie das Studium eines einzigen Tieres eine bestehende Technologie völlig verändern kann. Es hat mich zum Nachdenken gebracht, ob es noch andere Erfindungen gibt, die ein biomimetisches Update vertragen könnten. Gerade als mir das in den Sinn kam, habe ich diese Windräder entdeckt. Es brachte mich dazu, über eines der größten Rätsel der Natur nachzudenken. Hier ist meine Frage: Warum sind die Propeller dieser Turbinen glatt, obwohl die besten Propeller in der Natur das genaue Gegenteil sind? (Windbrausen) Die Küstengewässer von Alaska. (Angespannte Musik) Eine Gruppe von Buckelwalen ist unterwegs. (Ruhige Musik) Dieses große und massige Weibchen wiegt 40 Tonnen. Das entspricht in etwa dem Gewicht von 22 Autos. Aber warte, bis du siehst, wie sie sich bewegen. Ihre Beute ist winzig. Also hat sie die Fähigkeit entwickelt, sie zu einem dichten Bündel zusammenzutreiben, um einen ausreichend großen Bissen zu bekommen. (Sphärische Musik) Mit unglaublicher Koordination bewegt sie sich zusammen mit ihren Artgenossen. Sie taucht unter und geht in Position. Ihre Bewegungen sind ausgeklügelt und kontrolliert. Das Ergebnis ist eine Darbietung von Synchronschwimmen, die alles übertrifft, was man bei Olympia zu sehen bekommt. (Bewegte Musik) Gemeinsam lassen die Buckelwale eine Wand aus Luftblasen um ihre Beute entstehen. Für die Fische ist das eine undurchdringliche Barriere. Es ermöglicht den Buckelwalen, sich satt zu essen. Das Geheimnis, warum sie zu den anmutigsten Riesen im Ozean gehören, liegt in ihren Flossen. Es stellt sich heraus, dass glatte Flossen nicht so toll sind, wie man denken könnte. Also, wieso haben die Wale vor 50 Millionen Jahren, als sie sich aus vierbeinigen Säugetieren entwickelten und die Beine langsam zu Flossen umfunktioniert wurden, keine glatten Flossen bekommen? Bei einer glatten Flosse bricht die Wasserströmung in turbulente Wirbel auf, wenn sie die Hinterkante erreicht. Aber Buckelwale haben seltsame Beulen an der Vorderkante ihrer Flossen entwickelt, die Tuberkel genannt werden. Und diese Höcker kanalisieren das Wasser in eine stromlinienförmige Bewegung. Dadurch entsteht weniger Widerstand und sie haben einen besseren Halt im Wasser. Es ist diese verbesserte Kontrolle, die der Schlüssel zu ihrer raffinierten Flossenbewegung ist. (Bewegte Musik) Diese Entdeckung könnte Anwendung in allen möglichen Bereichen finden. Unterwasserpropeller hätten weniger Widerstand, was mehr Leistung und weniger Treibstoff bedeutet. Ingenieure experimentieren bereits mit diesen von Walen inspirierten Designs. Und dieser Effekt funktioniert auch in der Luft. Mit weniger Luftwiderstand drehen sich Windturbinen schneller und erzeugen mehr Energie. (Gewichtige Musik) Aber der vielleicht größte Nutzen dieser Technologie liegt in der Luftfahrt. Forscher haben herausgefunden, dass Tuberkel an den Flügeln von Flugzeugen einen besseren Auftrieb und bis zu 30 Prozent weniger Luftwiderstand erzeugen. Das bedeutet, dass sie weniger Treibstoff verbrauchen, und das ist eine gute Nachricht für unseren Planeten. Und während ich mich auf den Weg zu meinem nächsten Ziel mache, werde ich daran erinnert, wie selbstverständlich wir das Fliegen nehmen. Im Jahr 2019 hat die Luftfahrtindustrie über 900 Millionen Tonnen CO2 in die Atmosphäre abgegeben. Das ist mehr als der gesamte Kohlenstoffausstoß von Texas. Wir werden wohl so schnell nicht auf das Fliegen verzichten und müssen deshalb effizientere Wege finden, um uns fortzubewegen. Wenn wir bessere Wege zum Fliegen finden wollen, brauchen wir nicht weiter zu suchen als bei den Tieren, die die Lüfte gemeistert haben. Deshalb bin ich auf dem Weg nach Hawaii. (Möwenschreie) (Lockere Musik) Wir haben uns schon immer an den Vögeln orientiert, für Inspiration, selbst fliegen zu können. Es ist jedoch so, dass diese gefiederten Freunde uns weit voraus sind, wenn es um die Beherrschung der Lüfte geht. Können wir noch mehr von den Vögeln lernen? Nicht nur, wenn es ums Fliegen selbst geht, sondern auch um die Effizienz dabei? Nun, ich hoffe, dass die Antwort darauf am Ende dieses holprigen Feldweges liegt. Während ich versuche, auf dieser Straße klarzukommen, gleitet weit draußen über dem Meer eine einsame Gestalt. (Sphärische Musik) Dieses Albatrosweibchen musste sich auf der Suche nach Nahrung weit vom Land entfernen. So weit, dass sie seit fast zwei Wochen nicht mehr in Sichtweite des Landes war. Überraschenderweise hat sie seit Stunden nicht mehr mit den Flügeln geschlagen. Stattdessen hält sie sie ausgestreckt und fängt den Seewind ein, um in der Luft zu bleiben. Während sie gleitet, schnuppert sie nach Plankton, wo sich wahrscheinlich ihre Beute gerade aufhält. Zum ersten Mal seit fast 24 Stunden schlägt sie mit den Flügeln und nähert sich der Wasseroberfläche. Sie nutzt die Gelegenheit, um zu trinken. Denn sie hat kein Problem mit dem Salz des Meerwassers. Aber hier draußen ist sie den Raubtieren schutzlos ausgeliefert. (Bedrohliche Musik) Sie entkommt nur knapp und erhebt sich in die Luft, diesmal in Richtung Land. (Bedrohliche Musik) Zurück in der Kolonie wartet ein einsames Küken. (Ruhige Musik) Es hat vor über einer Woche das letzte Mal gegessen und ist ausgehungert. Aber nach so langer Zeit auf dem Meer muss die Mutter genau hinsehen, um zu erkennen, welches Küken ihres ist. (Ruhige Musik) Ist es das hier? Nein. Wie wäre es mit dem hier? Endlich. Da ist Mama mit einer dringend benötigten Futterlieferung. Eine konzentrierte Mischung aus Tintenfisch und kalorienreichem Öl. (Idyllische Musik) Das wird das Küken mindestens eine weitere Woche ernähren, bis sein Vater von einer anderen Reise zurückkehrt. Es ist an der Zeit, dass sich die Mutter wieder raus aufs Meer begibt. Der Start ist für die schwerfälligen Vögel nicht so einfach. Sie gleiten viel lieber mit dem Wind. Das Landen und Starten hat mehr Energie verbraucht als sie während des Fluges verbrauchen würde. Aber hier oben ist sie ganz ruhig. Ihr Energieaufwand geht gegen null. Also, was ist ihr Geheimnis? Ich finde es toll, dass diese Albatrosse so nah sind. Wow! Ich glaube, aus der Ferne kann man gar nicht genau erkennen, wie groß ihre Flügel sind. Aber sobald sie einem um den Kopf schwirren ... Unter anderem fällt mir jetzt erst auf, wie anmutig und wendig sie sind und kaum mit den Flügeln schlagen. Ja, sie wissen, wie man sich die Kraft des Windes zunutze macht. Wir können diesen Vogel lange beobachten, aber wir werden nur selten sehen, dass er einen Flügelschlag macht. Er macht lieber einen Bogen und gleitet. Ich denke, dass sie Spaß haben, wenn sie das tun. Auf jeden Fall. Ich vermute, dass das alles mit der Fähigkeit zusammenhängt, die Flügel in der richtigen Position zu halten. Wenn wir unsere Arme so ausstrecken, werden sie bereits nach ein paar Minuten ziemlich zittrig. Das ist der Schlüssel zu ihrem Flugverhalten. Sie können ihre Flügel fast endlos ausbreiten. Sie haben spezielle Sehnen und Bänder in ihrem Brustkorb, die es ihnen ermöglichen, ihre Flügel offen zu halten. Es ist also nichts, wofür sie Muskeln brauchen. Die landbezogene Komponente ihres Lebens ist so ein kleiner Teil. Einige Vögel, die wir als Küken beringt haben, kamen acht Jahre nicht zurück. (Sanfte Musik) Diese sich verriegelnde Sehne ist eine erstaunliche Errungenschaft der Evolution. Sie verwandelt einen Flügelschlagvogel in ein Segelflugzeug mit festen Flügeln. Im Ruhezustand sind die Flügel so positioniert, wie man es erwarten würde, nämlich an den Schulter- und Ellbogengelenken eingeklappt. Aber wenn der Albatros seine Flügel ausbreitet, hängt eine spezielle Sehne an der Schulter den Flügel an der Brust ein. Im Flug verhindert diese Sehne, dass sich der Flügel zu weit öffnet, da der Körper nun an einem starren Rahmen hängt wie bei einem Drachenflieger. Und wenn der Albatros in Turbulenzen gerät oder mit den Flügeln schlagen muss, können die Flügel entriegelt werden und der Albatros hat wieder die volle Kontrolle. (Geheimnisvolle Musik) Albatrosse sind eine gefährdete Art. Durch das Markieren der Tiere kann Lindsay ihre Anzahl und ihre Bewegungen für den Naturschutz verfolgen. Wir haben ein paar Ausgewachsene da drüben? Ja, einer dort und zwei im Hintergrund. Du kannst das Küken sehen. Aber wir müssen erst einen fangen. Und nein, das ist nicht einfach. (Ruhige Musik) Knie dich bitte hin, damit wir ihn nicht erschrecken. Okay. Soll ich mitkommen? - Nein, bleib bitte da. (Patrick lacht.) Es ist nicht immer schön. Du stehst auf, und ich geb dir den Vogel. Halt die Hand über den Schnabel und achte darauf, dass seine Nasenlöcher frei sind. Halt ihn wie einen Football. Wo soll ich hin? - Gut so. Umarme ihn einfach. Okay, ich umarme den Vogel. Gut so. Wie fühlt es sich an? Fühlt sich toll an. Er ist wirklich weich. Ich hatte nicht erwartet, dass ich meine Hände über dem Schnabel eines Albatrosses haben und ihn wie ein Baby halten würde. Man merkt, er ist stark. - Du wolltest ... Ja, ich wollte dir helfen. Ich wusste nur nicht, was das genau bedeutet. Wir bringen zwei Fußringe an. Wenn er einen Ring verliert, wissen wir immer noch, wer der Vogel ist. Denn wir wollen ihn nie wieder berühren. Das sind etwa zwei Minuten, in denen wir ihn halten. Okay, sehr gut. (Angespannte Musik) Gleich geschafft. Sorry, tut uns leid. Und jetzt werden wir ihn freilassen. - Schön. Also dann. Schön. Super. Gut gemacht. (Ruhige Musik) Als ich Hawaii verlasse, muss ich über meine Zeit mit diesen unglaublichen Vögeln nachdenken. Über ihre Fähigkeit, mit minimaler Anstrengung so weit zu fliegen. Es gibt bestimmt einen Weg, diese Fähigkeit auf unsere eigenen Bedürfnisse zu übertragen. Ich habe mich auf den Weg zurück nach England gemacht, in eine kleine Stadt namens Filton. Dieser Ort hat eine Menge Geschichte. Wir denken an die Geschichte der Luftfahrt. Etwa 100 Jahre lang wurden hier Flugzeuge gebaut, bis hin zur mächtigen Concorde. Ich bin hier, um Ingenieure zu treffen, die die nächste Generation von Flugzeugen für unseren Himmel entwerfen. (Opulente Musik) Wir versuchen schon seit Jahrhunderten, die Flugfähigkeit der Vögel zu kopieren. Es ist wahrscheinlich die älteste Form der Biomimetik. Es hat zu einigen wirklich seltsamen und wunderbaren Flugmaschinen geführt. Und als wir es irgendwann aufgaben, Flugzeuge zu bauen, die mit den Flügeln schlagen, fanden wir schließlich zu ein paar ziemlich erfolgreichen Konstruktionen. Aber können wir noch einen Schritt weitergehen? Nun, es gibt jemanden, der genau das glaubt. Das ist der Flügel von einem Airbus A320. Das ist der Höhepunkt der kommerziellen Luftfahrt. Gibt es etwas, das du ändern möchtest? Wir wollen die Flügel länger machen, weil wir so effizienter fliegen können. Wie viel länger? Die Flügelspannweite dieses Flugzeugs beträgt 36 Meter. Wir wollen herausfinden, ob wir mehr als 50 Meter erreichen können. Das ist fast das Doppelte. Aber warum sind sie jetzt nur so lang? Je länger ein Flügel ist, desto schwerer wird er, da man ihn verstärken muss. Wie kann man ihn länger machen und die aerodynamischen Vorteile erhalten, ohne ihn schwerer zu machen? Seit über 50 Jahren gab es in der Luftfahrt keinen bemerkenswerten Fortschritt mehr. (Spannungsvolle Musik) Bis jetzt. Und es sieht so aus, als ob der Flügelschlag wieder zur Debatte stehen könnte. Wow, das ist deine Kreation? Der "Albatross One". Aber solche Flügel habe ich noch nie gesehen. Das Ding fliegt doch bestimmt nicht. Doch, das tut es. Schon sechs Mal. Es kann tatsächlich fliegen? Dieses Modell hebt tatsächlich ab? Ja, wir nennen es daher lieber Forschungsfahrzeug. - Wow. Das ist so cool. Als wir uns mit Tragflächen mit hohem Streckungsverhältnis beschäftigten, fragten wir uns, wie die Natur das macht. Der Albatros hat eine ähnliche Lösung. Wir sind also auf dem richtigen Weg. Ein herkömmlicher Flügel überträgt bei Turbulenzen enorme Lasten auf den Flugzeugrumpf. Der Flügel muss verstärkt werden, was das Gewicht erhöht und den Treibstoffverbrauch in die Höhe treibt. Aber die Flügel dieses vom Albatros inspirierten Prototyps können diese Schwierigkeiten umgehen. Wir werden gleich sehen, wie. Toll, dann lass uns die Ventilatoren einschalten. (Surren) Für dieses Experiment bedient der Pilot die Tragflächen per Fernsteuerung. Im normalen Flug ist dieser Flügel fest, wie bei jedem normalen Flugzeug. Aber wenn die Turbulenzen von diesen Industrieventilatoren einsetzen, löst unser Aushilfspilot die Verriegelung des Flügels. Er schwebt frei. Kein Druck mehr durch die Turbulenz. (Spannungsvolle Musik) Jetzt haben wir Turbulenzen. Wenn du es so bewegst, geht es wieder dahin zurück. Interessant. Es findet immer den richtigen Winkel. Die beste Position. Ja, wir nennen das "ausrollen". Genau da, ich kann ... Diese Flügel bewegen sich ganz frei. Man kann sich also vorstellen, dass ohne diese freie Bewegung die ganze Energie auf die Flügel übertragen würde. Und sobald die Turbulenzen vorbei sind, arretiert der Pilot die Flügel wieder in ihrer Position. Genau wie ein echter Albatros. Die Flügelspitzen sind wieder verriegelt. Das spürt man. - Ja. Genau wie eine Schulter. - Das ist so clever. Wenn er so lang wäre und sich nicht aufklappen ließe, würdest du riskieren, dass der Flügel kaputt geht. Wir müssten den Flügel stärker, also schwerer machen. Wenn er nicht stärker und schwerer wäre, was würde dann passieren? Würden wir nicht mehr fliegen. (Surren verklingt.) Es ist noch ein langer Weg bis dahin. Aber Tom glaubt, dass dieser Ansatz zu einer erheblichen Steigerung der Kraftstoffeffizienz führen könnte. Die meisten Verbesserungen in letzter Zeit gab es bei den Motoren. Wir hatten nur kleine Verbesserungen bei den Luftrahmen. Das wäre ein großer Schritt. (Aufgewühlte Musik) Ich wollte zeigen, dass die Menschheit von den Lösungen der Natur für die Bewegung profitieren würde. Und hier ist der Beweis. Wenn wir unsere Flugzeuge nur fünf Prozent sparsamer machen würden, könnten wir jedes Jahr gut 20 Milliarden Liter Treibstoff einsparen. Was die Kohlenstoffemissionen angeht, ist das fast so viel wie der gesamte jährliche CO2-Ausstoß von Singapur. Ganz einfach, indem wir eines der besten Segelflugzeuge der Natur kopieren. (Ruhige Musik) Wie viel fantastischer könnten unsere Flugzeuge also durch Biomimetik werden? (Ruhige Musik) Flugzeuge, die mit der Anmut eines Albatros gleiten. Oder mit der Wendigkeit eines Kolibris. Aber warum dort aufhören? Orientieren wir uns an den Tieren, die Meister der Mobilität sind, sehe ich eine sehr dynamische Zukunft. Von Schlangen inspirierte Such- und Rettungsroboter, die jedes Terrain meistern können. Autonome Fahrzeuge, die wie Fledermäuse navigieren. Die Zukunft der Fortbewegung ist definitiv tierisch. (Spannungsvolle Musik) Die menschliche Spezies hat sich ausgebreitet und den Globus kolonisiert. Wir können in wenigen Stunden überall hinkommen, wo wir wollen. Aber unsere Mobilität fordert ihren Tribut von unserem Planeten. Ich habe gesehen, dass wir durch das Studium der Natur Wege finden können, diese Effekte umzukehren. Es gibt noch viele weitere lebensverändernde Lösungen. Wir müssen nur hinsehen. SWR 2023