Laut einer neuen Studie der Cornell University stürzen sich Rot- und Polarfüchse bei der Jagd nach Mäusen im Winter kopfüber mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 4 Metern pro Sekunde, aber ihre scharfen Nasen reduzieren die Aufprallkraft im Schnee und schützen sie vor Verletzungen.
Die Grundlagenforschung wirft Licht auf die Biomechanik des einzigartigen Jagdverhaltens (bekannt als Mausjagd), erweitert unser Verständnis der Anpassungen von Tieren und bietet Einblicke in Schneeverletzungen, die Menschen beim Snowboarden oder Skifahren erleiden.
Der Studie erscheint in der Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
Während es viele Studien über Wasservögel und Tiere wie Schweinswale und Delfine gibt, die aus der Luft ins Wasser tauchen, sind die Wechselwirkungen zwischen Tieren und der Luft-Schnee-Grenzfläche noch nicht gut erforscht. Schnee hat flüssige Eigenschaften, wenn er leicht und locker ist, und feste Eigenschaften, wenn er verdichtet ist, etwa wenn Menschen Schneebälle formen.
„Die scharfe Schnauze des Fuchses komprimiert den Schnee nicht wesentlich; sie dringt ohne großen Widerstand ein“, sagte Sunghwan Jung, korrespondierender Autor des Artikels und Professor für Bio- und Umwelttechnik. Jisoo Yuk, ein Doktorand in Jungs Labor, ist der Erstautor der Arbeit.
Füchse gehören zur Familie der Hunde (Canidae), die für die Rudeljagd lange Schnauzen entwickelt haben. „Jedes Mitglied eines Rudels fügt seiner Beute zunehmenden Schaden zu, indem es mit seiner langen Schnauze beißt, was die Beute töten kann“, sagte Jung. Die lange Schnauze hat den zusätzlichen Vorteil, dass sie die Mausbewegung erleichtert.
Andererseits sind Mitglieder der Katzenfamilie (Felidae) für ihren einzelgängerischen Jagdstil bekannt und haben kurze Schnauzen entwickelt, die mit einem einzigen Versuch einen kräftigen und tödlichen Biss ausführen können.
In der Studie scannten die Autoren Schädel von Rot- und Polarfüchsen (aus der Familie der Canidae) sowie Luchs- und Pumaschädel (aus der Familie der Felidae) im American Museum of Natural History in Manhattan. Sie druckten die Schädel in 3D und befestigten sie jeweils an einem Sensor, der die Aufprallkraft maß. Die Schädel wurden dann sowohl in Schnee als auch ins Wasser geworfen, und die Forscher gaben Daten in Computermodelle ein, um die Auswirkungen beider zu vergleichen.
Jung und Kollegen fanden heraus, dass die scharfen Schnauzen der Füchse mit geringem Widerstand in den Schnee eindrangen, wodurch mögliche Gewebeschäden bei einem Kopfsprung minimiert wurden. „Ohne große Kompression verhält sich der Schnee trotz des Hochgeschwindigkeitsaufpralls wie Wasser“, sagte Jung. Aber die flachen Schnauzen der Felidae komprimierten den Schnee beim Aufprall und erzeugten so einen großen und potenziell schädlichen Widerstand.
Bei der Mausjagd im Schnee ermöglicht die lange Schnauze des Fuchses außerdem, dass er seine Beute früher erreicht, da Mäuse sehr empfindlich auf Bewegungen in ihrer Umgebung reagieren und schnell entkommen können. Andere Verhaltensstudien haben gezeigt, dass Füchse vor dem Sprung den Kopf schütteln, um das Rascheln von Mäusen oder anderen Tieren unter der Schneeoberfläche zu hören und so die Tiefe der Schallquelle abzuschätzen.
„Das ist ein sehr gefährlicher Prozess, aber wir haben keine Berichte über verletzte Füchse“, sagte Jung.
Zu den Co-Autoren gehört William Bemis, Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie und Fakultätskurator für Fische am Cornell University Museum of Vertebrates.
Mehr Informationen:
Jisoo Yuk et al, Einfluss der Schädelmorphologie auf das Fuchsschneetauchen, Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (2024). DOI: 10.1073/pnas.2321179121