Haben Klapperschlangen ein Paar „Augen“, mit denen sie Wärmequellen wahrnehmen können?

Kennen Sie die Sidewinder-Rakete? In der weltweiten Militärgeschichte ist er als „Luftkiller“ bekannt. Der Grund für seine Berühmtheit liegt nicht nur in seiner enormen Tödlichkeit im Luftkampf, sondern auch in seiner hervorragenden Entstörungsfähigkeit. Es ist in der Lage, den Gegner festzuhalten und das Ziel in einer komplexen Schlachtfeldumgebung präzise zu treffen. Warum hat diese Rakete eine so hohe Trefferquote? Die Antwort liegt in seinem Namen.

Die Sidewinder-Rakete nutzt zur Zielerfassung die Infrarot-Erkennungstechnologie „Sidewinder Thermal Sensing“. Dabei handelt es sich um eine Lenkmethode durch Erkennung der vom Ziel ausgesendeten Infrarot-Strahlungssignale. Wenn sich die Rakete dem Ziel nähert, empfängt ihr Infrarotdetektor die vom Ziel ausgesendeten Infrarotstrahlungssignale und passt die Flugrichtung der Rakete anhand dieser Signale an, bis sie das Ziel erfolgreich trifft. Diese Lenkmethode verleiht der Sidewinder-Rakete eine höhere Trefferquote und bessere Störfestigkeit.

Auf einem Kampfjet montierte Sidewinder-Rakete. Bildquelle: Internet

Wie kommt es also, dass Klapperschlangen über eine Infrarot-Erkennungstechnologie verfügen? Dies ist den Wärmerezeptoren der Klapperschlange zu verdanken – ihren „Wärmeaugen“. Schlangen wie Klapperschlangen und Grubenottern haben „heiße Augen“, die sich zwischen den Augen und Nasenlöchern in einem Bereich befinden, der als Wangengruben bezeichnet wird. Die Wangengrube ist im Allgemeinen 5 mm tief und nur 1 cm lang. Diese Wangengrube hat die Form einer Trompete, wobei die Öffnung der Trompete nach vorne geneigt ist und durch eine dünne Membran in der Mitte in zwei Teile, einen inneren und einen äußeren Teil, unterteilt ist. Im Inneren befindet sich ein dünner Schlauch, der mit der Außenwelt verbunden ist, sodass die Temperatur im Inneren der Umgebungstemperatur der Schlange entspricht. Der äußere Teil ist ein Wärmekollektor. Befindet sich in Richtung der Trompete ein heißer Gegenstand, dringen die Infrarotstrahlen hier durch und bestrahlen die Außenseite der Folie. Offensichtlich ist diese Temperatur höher als die Temperatur auf der Innenseite der Folie. Die auf der Folie verteilten Nervenenden können den Temperaturunterschied wahrnehmen und bioelektrischen Strom erzeugen, der an das Gehirn der Schlange weitergeleitet wird. Die Schlange weiß, wo sich das heiße Objekt vor ihr befindet. Bei diesen beweglichen Objekten handelt es sich häufig um kleine warmblütige Tiere und das Gehirn der Klapperschlange gibt entsprechende „Anweisungen“ zum Fangen der Beute.

Die heißen Augen auf dem Kopf einer Klapperschlange. Bildquelle: Internet

Das Wärmesensorprinzip des Rattlesnake Thermal Eye Systems wird auch erfolgreich in der Medizin eingesetzt. Es wurden medizinische Infrarot-Wärmebildkameras entwickelt, die mit ähnlicher Ausrüstung die vom menschlichen Körper abgegebenen Infrarotstrahlen erkennen und in deutlich sichtbare Wärmebilder umwandeln. Dieses Wärmebild kann die Temperaturverteilung verschiedener Teile des menschlichen Körpers intuitiv wiedergeben. Dies ist in der medizinischen Diagnose von großer Bedeutung. Wenn es beispielsweise in einem Teil des menschlichen Körpers zu einer Entzündung kommt, geht diese meist mit einem Temperaturanstieg einher. Mithilfe der Wärmebildtechnologie können diese Bereiche mit abnormalen Temperaturen genauer erkannt werden, was den Ärzten dabei hilft, frühzeitig eine Diagnose zu stellen. Darüber hinaus kann es auch zur Überwachung der Blutzirkulation des Körpers verwendet werden, da Blutfluss und -verteilung die lokale Temperatur beeinflussen. Infrarot-Wärmebildkameras können zur Krankheitsdiagnose und in der physikalischen Therapie eingesetzt werden. Auch die schnelle und berührungslose Messung der Körpertemperatur im öffentlichen Raum ist damit möglich. Der Bilirubinspiegel im Blut des Neugeborenen wird durch Infrarotlicht einer bestimmten Wellenlänge gemessen, sodass Gelbsuchtprobleme rechtzeitig erkannt und behandelt werden können.

Die eingehende Forschung zum Wärmesensorprinzip des Sidewinder Thermal Eye Systems liefert wertvolle Inspirationen und Ideen für die Entwicklung und Innovation vieler medizinischer Geräte. Auf der Grundlage dieser Prinzipien können Forscher präzisere und effizientere Testinstrumente entwickeln, um die Genauigkeit und Wirksamkeit der Krankheitsdiagnose und -überwachung weiter zu verbessern und so zu neuen Durchbrüchen und Entwicklungen im medizinischen Bereich zu führen. Natürlich muss das Wärmesensorprinzip des Rattler Thermal Eye Systems in tatsächlichen medizinischen Anwendungen in Kombination mit moderner Technologie weiterentwickelt und verbessert werden, damit es sich besser an die speziellen Bedürfnisse und Standards des medizinischen Bereichs anpassen und eine größere Rolle für die menschliche Gesundheit spielen kann.