Warum kann Efeu hohe Mauern erklettern?
Efeu ist eine sehr häufige Gartenpflanze, deren größte Eigenschaft darin besteht, gut klettern zu können. Das liegt daran, dass an seinen Zweigen viele „kleine Füße“ wachsen, die wie die Saugnäpfe der Geckos funktionieren. Sobald der Efeu auf eine Wand trifft, egal wie hoch oder glatt sie ist, kann er mit „festen Schritten“ nach oben klettern und sogar die Wände von Gebäuden mit einer Höhe von mehreren Dutzend Metern bedecken. Selbst bei starkem Wind und Regen fällt er nicht herunter.
In der Botanik werden die „kleinen Füße“ des Efeus als Saugnäpfe bezeichnet, die eine enorme Haftkraft besitzen. Laut Messungen kann ihre Haftkraft mehr als zwei Millionen Mal das Gewicht des Saugnapfes erreichen! Warum ist die Haftkraft der Efeu-Saugnäpfe so stark? Nachdem Wissenschaftler die Saugnäpfe des Efeus mit einem Rasterelektronenmikroskop untersucht haben, entdeckten sie viele sehr feine Mikroröhrchen und Mikroporen, zwischen denen gemeinsame Wandungen existieren. Wenn man sie vergrößert, sehen die Verbindungen zwischen den Mikroröhrchen aus wie das komplexe Autobahnnetz einer Großstadt – ein Wunder der Natur! Basierend auf den entdeckten schwammartigen Mikroporen, Mikroröhrchen und gefalteten Mikroporen- und Mikroröhrchenwänden vermuten chinesische Wissenschaftler, dass der größte Teil des von den Efeu-Saugnäpfen produzierten Wachstumshormons aus schwach sauren Substanzen besteht. Sobald der Saugnapf auf eine Wand trifft, beginnt eine langsame chemische Reaktion, die die Haftkraft zwischen dem Saugnapf und dem Untergrund verstärkt und den Saugnapf am Wand fest „verankert“. Darüber hinaus wird während des Wachstums und der Entwicklung der Saugnapfspitze durch ständige Berührungsreize mit der Umgebung kontinuierlich Sekret produziert, wodurch ein Teil der Luft im Saugnapf „eingeschlossen“ wird. Während des Wachstums und der Entwicklung verbraucht der Saugnapf den im Saugnapf „eingeschlossenen“ Sauerstoff, was zu einem Unterdruck im Saugnapf führt und so die Haftkraft zwischen dem Saugnapf und der Wand erzeugt.
Die enorme Saugkraft der „kleinen Füße“ des Efeus hat Wissenschaftler zu fantastischen Ideen inspiriert. Basierend auf der ausgeklügelten Struktur der Efeu-Saugnäpfe könnten ausgezeichnete künstliche Klebstoffe entworfen und synthetisiert werden. Diese mit reversibler physiologischer Wirkung ausgestatteten Klebstoffe könnten nicht nur in der Biomedizin, sondern auch in der Bionik und der biomolekularen Elektronik eingesetzt werden. Darüber hinaus könnte die eingehende Erforschung des Efeus weitere Erkenntnisse über die Sekretion, Akkumulation, Transport und Metabolisierung von Pflanzenhormonen liefern und sogar zur Erschließung neuer Gebiete bei der Anwendung der Nanotechnologie in der biologischen Genetik und Evolution beitragen.