Auch nach Tausenden von Jahren, in denen sie unser Zuhause mit uns teilen, bleiben Katzen immer noch geheimnisvoll. Zum einen verbringen sie unverhältnismäßig viel Zeit mit ihrer Körperpflege, bis zur Hälfte ihrer wachen Zeit.
Aber bei dieser ganzen Aufmachung geht es nicht um Eitelkeit. Für Raubtiere aus dem Hinterhalt wie Katzen ist Sauberkeit eine Frage von Leben und Tod.
In dieser Folge von Deep Look gehen wir diesen anspruchsvollen Katzen ganz nah auf den Grund. Durch die genaue Betrachtung von Katzenzungen enthüllt die Forschung am MIT und Georgia Tech Hinweise auf die räuberischen Fähigkeiten von Katzen und findet Inspiration für neue Technologien.
Fell klebt an der Katzenzunge und wird zwischen den Papillen entwirrt. Foto von Josh Cassidy/KQED
Haben Sie sich schon einmal gefragt, warum sich die Zunge einer Katze wie Sandpapier anfühlt? Schauen Sie genau hin.
Katzenzungen sind mit kleinen Stacheln bedeckt. Sie werden „Papillen“ genannt und sehen wie winzige Haken aus.
„Sie bestehen aus Keratin, genau wie menschliche Fingernägel“, sagt Alexis Noel, eine Forscherin an der Georgia Tech.
Die Stacheln auf der Zunge einer Katze zeigen in dieselbe Richtung, so dass es einfacher ist, das verschüttete Fell von der Zunge zu lösen und zurück in den Hals der Katze zu bringen Foto: Alexis Noel/Georgia Tech
Als Noel in einem Jahr über die Feiertage zu Hause war, bemerkte sie, dass sich die Katze ihrer Familie, Murphy, bei der Fellpflege versehentlich mit der Zunge in einer Decke verfing.
Murphy konnte sich leicht aus der vorübergehenden Zungenfalle befreien, indem er seine Zunge zurück gegen die Decke drückte, aber nicht bevor Noel die winzigen Stacheln bemerkte, die sich im Gewebe der Decke verfangen hatten.
Die vergrößerte Seitenansicht einer Katzenzunge zeigt die krallenartige Form der einzelnen Papillen. Photo by Alexis Noel/ Georgia Tech
„Die einzelnen Stacheln sind sogar wie Miniatur-Katzenkrallen mit einem sehr scharfen Ende geformt“, so Noel. „
Als Doktorand im Bereich Maschinenbau mit Interesse an natürlichen Vorbildern ist Noel fasziniert von der Effizienz der Katzenzungen, die sie sauber halten.
Das Modell ist mit Stacheln bedeckt, die alle in die gleiche Richtung zeigen, was es einfacher macht, das eingeklemmte Fell zu entfernen. Foto von Alexis Noel/Georgia Institute of Technology
Um eine typische Haarbürste zu reinigen, muss man die Haare zwischen den Borsten herauszupfen. Foto von Alexis Noel/Georgia Institute of Technology
Angeregt durch diese Beobachtung beschloss Noel, Katzenzungen zu untersuchen, indem sie ein Modell erstellte, das die winzigen Stacheln nachbildet. Sie scannte ein Exemplar einer Katzenzunge und druckte die Struktur in einem Maßstab von 400 Prozent aus.
Sie ließ die künstliche Katzenzunge in einer Maschine auf Herz und Nieren prüfen, die das Modell über ein Stück Kunstfell zieht.
Um eine herkömmliche Haarbürste zu reinigen, muss man die Haare zwischen den Borsten herauszupfen. Noels Katzenzungenmodell war viel einfacher zu reinigen: Sie strich einfach mit dem Finger in der gleichen Richtung wie die Stacheln über die Oberfläche.
Noel ist der Meinung, dass diese Technologie eines Tages zu besseren Pflege- oder Reinigungswerkzeugen für Menschen und Haustiere führen könnte, und dass sie sogar zur Entwicklung weicher Roboter verwendet werden könnte, die sanfter mit dem Menschen interagieren können.
Wie Hauskatzen pflegen sich Bobkatzen akribisch, um sich vor Beute zu verstecken. Foto von Josh Cassidy/KQED
Katzen putzen sich aus mehreren Gründen. Sie entwirren nicht nur ihr Fell, sondern entfernen dabei auch Parasiten und deren Eier. Außerdem werden die von der Katzenhaut produzierten Öle, die das Fell wasserdicht machen, neu verteilt.
„Tierärzte raten davon ab, die Katze zu putzen“, sagt Noel, „weil man damit alle schützenden Öle entfernt und die Katze die Angewohnheit hat, sich selbst zu putzen.“
Es ist auch eine weitere Möglichkeit, das Vertrauen zwischen Katzen zu zeigen. Freundliche Katzen neigen dazu, sich gegenseitig zu striegeln. Und wenn eine Katze dir vertraut, wird sie auch ihren Menschen putzen.
Aber der vielleicht wichtigste Grund, sauber zu bleiben, ist, dass Katzen als Raubtiere aus dem Hinterhalt ihren Geruch vor der Beute verbergen müssen. Beutetiere neigen dazu, nach Gefahr Ausschau zu halten, und ein Hauch des falschen Geruchs kann die Katze verraten.
Als ausgesprochene Fleischfresser sind die spitzen Zähne der Katze gut, wenn es darum geht, Fleisch zu durchbohren und Fleisch von den Knochen zu reißen. Foto von Josh Cassidy/KQED
Wie die meisten anderen Säugetiere, die Raubtiere sind, haben Katzen breite Mäuler, damit sie ihre Zähne tief in ihre Beute versenken können. Die große Öffnung an den Seiten ihres Mundes hilft ihnen, besser zuzubeißen.
Aber laut Sunghwan „Sunny“ Jung, einem Forscher an der Virginia Tech, „ist die Kehrseite dieser Mundform das Sabbern.“
Während seiner Arbeit am MIT untersuchte Jung zusammen mit Roman Stocker, Pedro Reis und Jeffrey Aristoff, wie und warum Katzen eine Läppchentechnik zum Trinken verwenden.
„Aufgrund der großen Öffnungen an den Seiten fließt das Wasser heraus, sobald die Katze Wasser im Mund hat“, so Jung. „Durch die weiten Mundwinkel ist es für sie schwierig, mit den Lippen einen Sog zu erzeugen. Stattdessen lecken sie das Wasser mit ihrer Zunge, um zu trinken.“
Ein Hochgeschwindigkeitsvideo zeigt die Säule, die entsteht, wenn Katzen Wasser lecken. Foto von Josh Cassidy/KQED
Das Forscherteam untersuchte Hochgeschwindigkeitsvideos von Katzen, um zu zeigen, wie sie mit der Oberseite ihrer Zungenspitze über die Wasseroberfläche streichen.
„Katzen legen ihre Zunge auf die Wasseroberfläche und heben dann die Zunge sehr schnell an, wodurch eine schöne Wassersäule entsteht“, sagte Jung. „Bevor die Säule abreißt und in zwei Teile zerbricht, beißen sie auf die Wassersäule und trinken sie.“
Die Katze beißt genau im richtigen Moment auf die Säule, um so viel Wasser wie möglich zu bekommen und gleichzeitig ihr Gesicht trocken zu halten.
Forscher am MIT untersuchten anhand von Modellen die Flüssigkeitsdynamik, die beteiligt ist, wenn Katzen Wasser schöpfen. Photo by Sunghwan (Sunny) Jung/ MIT
Das MIT-Team schuf ein Modell, das die Art und Weise nachahmt, wie Katzen die Säule erzeugen. Die Forscher verwendeten eine Glasscheibe, die direkt auf der Wasseroberfläche ruht. Sie passten die Beschleunigung der Scheibe von der Oberfläche aus an, um die optimale Geschwindigkeit zu finden.
Wenn sie zu schnell ist, hat die Scheibe keine Chance, so viel Wasser in die Säule zu ziehen. Wenn sie zu langsam ist, kann die Schwerkraft das Wasser wieder an die Oberfläche ziehen.
Die Forscher fanden heraus, dass Hauskatzen in der Regel etwa viermal pro Sekunde Wasser schöpfen, während größere Katzenarten wie Löwen und Tiger mit zunehmender Körpermasse langsamer schöpfen. Die größeren Arten nehmen auch eine größere Menge Wasser pro Schoß auf als die kleineren Arten.
Josh Cassidy (rechts), leitender Produzent und Kameramann von Deep Look, unterhält sich mit Oreo (links) während der Produktion im Cat Town Cafe in Oakland. Foto von Mikel Delgado/Feline Minds
Diese Episode von Deep Look wurde größtenteils im Cat Town Cafe, einem Rettungs- und Adoptionszentrum in Oakland, gefilmt. Besonderer Dank geht an Mikel Delgado von Feline Minds, einem Berater für Katzenverhalten.
Dieser Bericht wurde von KQEDs Deep Look produziert. Sie können den Originalbericht auf der Website des Senders ansehen.