Kopfnicken im Schritt spart Pferden 63 Prozent Energie

Warum nicken Pferde im Schritt mit dem Kopf? Weil sie damit Energie sparen, stellten Forscher von der Berliner Humboldt-Universität fest.

Wissenschaftler John Nyakatura und seine Kollegen von der HU Berlin nahmen den Gang von Pferden unter die Lupe und analysierten ihre Körperbewegungen. Das Ergebnis: Der Kopf erreicht den höchsten Punkt, wenn das Pferd beide Vorderhufe auf dem Boden hat. Am niedrigsten Punkt ist der Kopf, wenn das Pferd mit den Vorderbeinen gerade einen Schritt macht. Diese Abfolge sei aus biomechanischen Gründen besonders energiesparend, so die Forscher, neben Nyakatura der Biologe David Loscher und Maschinenbau-Ingenieur Fiete Meyer: “Es gibt ein Timing, das besonders günstig ist. Genau das machen die Pferde.”

Kopf und Hals machen 10 Prozent des Pferdegewichts aus

Acht Pferde, beklebt mit Leuchtpunkten, ließen die Forscher vor der Kamera schreiten. Sie wurden am langen Strick im Schritttempo durch einen abgemessenen Bereich geführt. Anhand der Filmaufnahmen konnten die Wissenschaftler den Gang der Tiere analysieren und rechneten alternative Bewegungsabläufe am Computer durch. 

Mit einer für die Schwingungsmechanik typischen Modellierung wurde das Verhalten der Tiere untersucht. “Wir konnten zeigen, dass die Pferde und viele weitere Huftiere ein Timing der Kopfbewegung verwenden, welches zu einer Minimierung des Energieverbrauchs führt”, sagt Professor Nyakatura zu FREUNDPFERD. “Künftig wollen wir mit ähnlichen Methoden noch andere Phänomene der Fortbewegung von Tieren beleuchten. Wir sind überzeugt, dass es viele weitere interessante Einblicke in die Art und Weise geben wird, wie die Evolution Möglichkeiten gefunden hat, um Energie einzusparen. Einiges kann vielleicht sogar technisch umgesetzt werden.”

Die Forscher können sogar ungefähr sagen, wie hoch der Spar-Effekt sein dürfte: Würden die Tiere in einer anderen zeitlichen Abfolge mit dem Kopf nicken, bräuchten sie bis zu 63 Prozent mehr Energie, um Kopf und Hals zu tragen. “Und Kopf und Hals machen etwa zehn Prozent des gesamten Körpergewichts aus. Der hier gezeigte Effekt dürfte also auch den Energieverbrauch des Tiers insgesamt beeinflussen.”

 David M. Loscher, Fiete Meyer, Kerstin Kracht, John A. Nyakatura: “Timing of head movements is consistent with energy minimization in walking ungulate”, published 30 November 2016, Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences

Video zum Kopfnicken