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Fortbewegung der Primaten: Springer


Springender Sifaka, Madagaskar
Springender Sifaka, Madagaskar
Springender Sifaka (Propithecus)
Viele Primaten, wie dieser Sifaka (Propithecus), sind ausgezeichnete Springer, die mühelos viele Meter überwinden können.

Viele Primaten sind exzellente Springer. Die Anpassungen an diese Fortbewegungsart haben sich bei den einzelnen Primatenarten mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit unabhängig voneinander entwickelt. Obwohl es bei den Springern unter den Primaten viele anatomische Unterschiede gibt, kann man doch eine Reihe von Ähnlichkeiten erkennen, die sich aus den mechanischen Anforderungen an einen solchen Bewegungsapparat ergeben.

Beim Springen resultiert der größte Teil der benötigten Kraft aus einer einzigen schnellen Streckung (Extension) der Hinterbeine mit wenig oder gar keiner Beteiligung der Vorderbeine. Die Geschwindigkeit beim Sprungstart und damit die Entfernung, die ein Primat springend überwinden kann, ist poportional zur Distanz, über welche die vorwärtsbewegende Kraft wirkt - also zur Länge der Hinterbeine. Längere Beine ermöglichen es einem Springer somit bei gleichem Kraftaufwand weitere Sprünge zu vollziehen. Obwohl die Vorderbeine bei der Landung nach einem Sprung eingesetzt werden, spielen sie bei dieser Fortbewegungsart nur eine untergeordnete Rolle. So sind Springer durch relativ lange kräftige Beine und relativ kurze schlanke Vorderbeine charakterisiert. Eine Extraportion an Sprungkraft wird durch Beugen und anschließendem schnellen Strecken des Rückens erreicht, daher haben die Springer unter den Primaten eine relativ lange Lendengegend, da hier die größte Beugung (Flexion) und Streckung (Extension) der Wirbelsäule stattfindet.

Skelett eines Primaten mit springender Fortbewegungsweise
Skelett eines Primaten mit springender Fortbewegungsweise

An den Hinterbeinen kann man viele Skelettmerkmale erkennen, die an das Springen angepasst sind. Da die Hüftstreckung beim Springen eine zusätzliche wichtige Kraft erzeugt, haben die Springer unter den Primaten meist ein langes Sitzbein (Ischium), was die Hebelwirkung der ischiocruralen Muskeln ? erhöht. Die Richtung, in die sich das Sitzbein verlängert, ist abhängig von der Körperhaltung der einzelnen Arten. Bei Primaten, die von einer vierbeinigen Position aus abspringen, erstreckt sich das Sitzbein distal (von der Körpermitte weg) in einer Linie mit dem Darmbein (Illium). Da sich die Hinterbeine hier im rechten Winkel zum Rumpf befinden, verbessert dies die Hüftstreckung. Bei den Feuchtnasenaffen (Strepsirrhini) , die normalerweise aus einer vertikalen baumklammernden Position abspringen, ist das Sitzbein meist posterior (nach hinten) anstatt distal verlängert,

wodurch die Hebelwirkung der ischiocruralen Muskeln verstärkt wird, und zwar wenn sich das Bein in nahezu vollständiger Streckung befindet - eine gemeinsame Situation bei Primaten, die sich vertikal an Stämme oder Äste klammern.

Während baumlebende vierbeinige Primaten ihre Gliedmaßen zur Ausbalancierung auf kleinen dünnen Ästen vom Körper abspreizen, beschränken Springer den Bewegungsumfang ihrer Gliedmaßen auf einfache scharnierähnliche Flexion und Extension, sowohl um höhere mechanische Effizienz zu erreichen, als auch um Verdrehungen und Beschädigungen der Gelenke während des kräftigen Absprungs zu vermeiden. In dieser Hinsicht ähneln Springer schnellen vierbeinigen Säugetieren. Viele Merkmale der Hinterbeine eines Springers scheinen den Grad von Flexion und Extension zu erhöhen und im Zusammenhang mit dieser Bewegungsanpassung zu stehen, so ist der Hals des Oberschenkelknochens sehr kurz und dick, und bei vielen Arten weist der Kopf des Oberschenkelknochens eine zylindrische Form für einfache Beuge- und Streckbewegungen auf, und keine Kugelform, wie bei den meisten anderen Primaten.

Am Kniegelenk sind die Femurkondylen ? sehr tief und ermöglichen so eine breite Palette von Flexion und Extension, und sie sind wegen der herangezogenen Position der Gliedmaßen symmetrisch. Die Patellarinne (Furche auf der Kniescheibe, engl. patellar groove) hat einen ausgeprägten lateralen Rand um eine Verschiebung der Kniescheibe (Patella) bei kraftvollen Streckungen des Knies zu verhindern.

Das Schienbein (Tibia) ist in der Regel sehr lang und seitlich zusammengedrückt, was den Hauptakzent der Sprungbewegung in einer anterior-posterior ausgerichtetenen Ebene wiederspiegelt, und die Ansätze für die ischiocrurale Muskulatur befinden sich relativ nahe dem proximalen Ende des Schienbeinschafts, so dass diese Muskeln bei der Streckung der Hüfte nicht gleichzeitig auch das Knie beugen. Bei vielen Springern ist das Wadenbein (Fibula) sehr schlank und distal mit dem Schienbein (Tibia) verbunden, so dass das Sprunggelenk zu einem einfachen Gelenk für Flexion und Extension wird. Die Morphologie der Fußregion variiert deutlich von Art zu Art. Bei vielen kleinen Springern sind Fersenbein (Calcaneus) und Kahnbein (Os naviculare) extrem lang und bieten so einen idealen Lastarm für schnelle Sprünge. Die Fuß- und Fingerglieder von Springern spiegeln wie die Vorderbeine ihre Haltungsgewohnheiten wieder und stehen in keinem direkten Zusammenhang mit einer Anpassung an das Springen.

Literatur

Morbeck, M. E., Preuschoft, H., and Gomberg, N. 1979. Morbeck, M. E., Preuschoft, H., and Gomberg, N. 1979. Environment, Behavior and Morphology: Dynamic Interactions in Primates: Dynamic Interactions in Primates. New York: Gustav Fischer. New York: Gustav Fischer