Insektenflug

Prof. Dr. rer. nat. Werner Nachtigall, geb. 1934, hat mit seiner Sichtweise der 'Technischen Biologie und Bionik' als weltweit anerkannte Autorität Biologie und Technik zusammengeführt. Sein spezielles, fachübergreifendes Interesse gilt bionischen und umweltrelevanten Aspekten im Bereich des Bauens, Konstruierens und Gestaltens. Er ist Autor von über 30 Büchern und 300 Fachpublikationen, Mitglied mehrerer wissenschaftlicher Gesellschaften und Träger meherer Preise. Er hat eine Gesellschaft für Technische Biologie und Bionik gegründet, deren 1. Vorsitzender er ist, sowie eine gleichnamige Ausbildungsrichtung für Diplombiologen. Weiter war er maßgeblich am Zustandekommen des Bionik-Kompetenznetzes BioKon beteiligt. Seit seiner Emeritierung 2002 widmet er sich weiter Fragen der Bionik, des funktionellen Gestaltens, der Industrie-Kultur und der Öffentlichkeitsarbeit.

1 Zu diesem Buch.- 1.1 Das "Rätsel des Insektenflugs".- 1.2 Arbeitsbericht und allgemeine Aussage.- 1.3 Pfade durch den Urwald der Fragestellungen: Wie sich unsere Forschungsansätze entwickelt haben.- Literatur.- 2 Historisches.- 2.1 Bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts.- 2.2 Zweite Hälfte 19. Jahrhundert bis zum 1. Weltkrieg.- 2.3 Zeit zwischen den Weltkriegen und Nachkriegszeit.- Literatur.- 3 Konstruktionsmorphologie.- 3.1 Thoraxmotor und Flügelantrieb.- 3.2 Prinzipbau des Flügelgelenks.- 3.3 Fallstudien zur Kette Muskelmotor ? Flügelgelenk ? Flügelschlag.- 3.4 Flügel - multifaktorielle mechanische Systeme.- Literatur.- 4 Flügelbewegung.- 4.1 Muskeln und Flügelantrieb.- 4.2 Flügelkinematik.- Literatur.- 5 Luftkrafterzeugung.- 5.1 Aerodynamik: Grundlagen und Kenngrößen.- 5.2 Stationäre Luftkräfte und ihre Effekte.- 5.3 Instationäre Luftkräfte und ihre Effekte.- 5.4 Wirbel, Wirbelstraßen und zugeordnete Reaktionskräfte.- 5.5 Wirbelfelder und Übergang vom Schwirrflug zum Streckenflug.- Literatur.- 6 Spezielle Flugformen.- 6.1 Steigflug.- 6.2 Schwirrflug.- 6.3 Schnellflug.- 6.4 Fallstudie: Schiebeflug bei Calliphora (Nachtigall 1979).- 6.5 Einige flugmechanische Aspekte bei unterschiedlichen Insektenordnungen.- 6.6 Fächeln und Sterzeln.- Literatur.- 7 Flugsteuerung.- 7.1 Für ein Fluginsekt grundlegende geometrische und stationär-aerodynamische Kenngrößen.- 7.2 Steuerung durch Ruder, Klappen und Schwerpunktsverlagerungen.- 7.3 Fallstudie: Steuerung durch kompensatorische Schlagbahnverstellungen bei Drosophila (Zanker 1987).- 7.4 Steuerung durch phasische Flügelverstellungen.- 7.5 Fallstudie: Steuerung durch Flügelprofil-Veränderungen bei Locusta (Pfau 1977).- 7.6 Steuerung über Frequenzänderungen der Aktionspotentiale in denFlugmuskeln.- 7.7 Fallstudie: Steuerung über Phasenverschiebung der Aktionspotentiale in den Flugmuskeln von Locusta (Möhl, Zarnack 1977).- 7.8 Steuerungsaspekte beim Kurvenflug.- 7.9 Zusammenstoßen und Ausweichen.- Literatur.- 8 Energetik und Größenbeziehungen.- 8.1 Betriebsstoffe, Energiedichte.- 8.2 Temperatur, Thermoregulation.- 8.3 Stoffwechselleistung.- 8.4 Größeneffekte.- Literatur.- 9 Flugverhalten.- 9.1 Start und Landung.- 9.2 Streckenflug und Wanderzüge.- 9.3 Flugverhalten bei unterschiedlichen Flugzuständen.- 9.4 Lastflüge.- 9.5 Sonstige Flüge.- Literatur.- 10 Evolution des Flugvermögens.- 10.1 Grundgedanken.- 10.2 Von welcher morphologischen Basis ausgehend haben sich Flügelvorläufer entwickelt?.- 10.3 Mögliche Formen, Bewegungsweisen und Funktionen früher seitlicher Thoraxanhänge.- 10.4 Vorstellungen über die Weiterevolution über "Proto-Flügel" zu funktionellen Luftkrafterzeugern.- 10.5 Wie flogen die Riesenlibellen des Karbon?.- Literatur.- 11 Anhänge.- 11.1 Anhang 1: Zuordnungsgrafiken für zwei speziell betreute Teilgebiete aus der Arbeitsgruppe Nachtigall zum Themenkreis "Insektenflug".- 11.2 Anhang 2: Publikationen der Arbeitsgruppe Nachtigall zum Themenkreis "Insektenflug".- Namensverzeichnis.- Insektennamen.