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Warum schrumpelt unsere Haut im Wasser?

Bei dem sommerlichen Wetter kann man eine Abkühlung in einem Freibad oder einem See immer gut gebrauchen. Wenn man einmal im Wasser ist, möchte man am liebsten gar nicht mehr raus. Wenn man lange genug im Wasser bleibt kann man an seinen Händen und Füßen etwas merkwürdiges erkennen. Die Haut an Fingerspitzen und Zehen ist total „schrumpelig“ geworden. Warum ist das eigentlich so?

Zu der gängigen Erklärung gibt es mittlerweile auch weitere wissenschaftliche Untersuchungen zum eigentlichen Zweck der ganzen Sache.

Doch zuerst einmal zu der verbreiteten Erklärung warum unsere Haut bei längerem Kontakt mit Wasser schrumpelt.

An den Fingerspitzen und den Zehen bildet sich bei Menschen eine relativ dicke Schicht von so genannte Hornzellen. Diese Zellen sind abgestorbene Hautzellen, die die oberste Schicht der Haut bilden. Sie sind überall zu finden, jedoch gehäuft an stark strapazierten Hautstellen, wie Fingerspitzen oder eben auch Zehen. In diesen Zellen herrscht ein relativ hoher Salzgehalt. Wenn die Finger nun lange genug unter Wasser sind, nehmen die Hornzellen dieses auf. Doch warum tun sie das?

Die Natur versucht grundsätzlich immer Gleichgewichte zu schaffen. Wenn sich der Finger im Wasser befindet, bildet die Haut eine Grenzschicht. Außen ist viel Wasser, das aber nur wenige Salze enthält. Innen sind die Hornzellen, die einen hohen Salzgehalt aufweisen. Jetzt gibt es zwei Möglichkeiten eine Gleichgewicht herzustellen. Entweder das Salz aus den Zellen gelangt nach außen, oder das Wasser gelangt in die Zellen. Da unsere Haut für Salze aber undurchlässig ist, tritt immer der zweite Fall ein.

Die Hornzellen saugen sich also mit Wasser voll, werden dadurch größer und die Haut dehnt sich aus. Da der Finger aber natürlich nicht mitwächst entsteht eine Wellenartige HautstrukturRunzelhaut.

Warum passiert das Ganze dann nicht sofort, sobald wir die Hand ins Wasser tauchen?

Hier kommt ein Schutzmechanismus der Haut ins Spiel. Die Fettschicht. Die Haut produziert überall eine dünne Fettschicht, die sie vor äußeren Einflüssen schützt. Wenn man die Hand nun lange genug im Wasser lässt, löst sich auch diese Fettschicht auf. Sobald das der Fall ist, fängt die Haut an das Wasser aufzunehmen und sie wird schrumpelig.

Wie bereits erwähnt, haben Wissenschaftler nun noch versucht einen höheren Sinn bzw. einen Nutzen dieses Phänomens zu finden. Mit Hilfe von Probanden haben sie herausgefunden, dass wir mit dieser runzeligen Haut besser in der Lage sind nasse Gegenstände mit den Händen zu greifen. Es könnte zusätzlich also auch noch sein, dass der Körper diese wellige Haut gezielt aufbaut, um im nassen Medium Sachen besser hantieren zu können. Es gibt bereits Untersuchungen mit Menschen, deren Nervenstruktur in den Fingern geschädigt ist. In manchen Fällen bildete sich bei ihnen keine Runzelhaut im Wasser. Das wiederum deutet auf eine aktive Reaktion des Körpers auf die Umgebung im Wasser hin. Es wird wohl noch mehrere Studien brauchen, bis die Frage der runzeligen Haut im Wasser vollständig geklärt ist.

 

Quellen:

https://www.geo.de/wissen/gesundheit/16429-rtkl-endlich-verstehen-darum-schrumpeln-unsere-finger-im-wasser

https://www.spektrum.de/magazin/warum-schrumpeln-finger-im-wasser/1435068

Flimmern über heißen Oberflächen

Jetzt in der warmen Jahreszeit wieder häufig zu beobachten: Ein merkwürdiges Flimmern auf Asphalt, schwarzen Fensterbänken oder anderen heißen Oberflächen. Hast du dich schon einmal gefragt woher das kommt? Hier gibt es die Erklärung.

Zuerst einmal benötigt es dafür eine heiße Oberfläche. Und zwar eine, die deutlich wärmer ist, als die Luft darüber. Diese Luft erwärmt sich im Bereich direkt über der heißen Oberfläche, z.B. Asphalt. (Es funktioniert natürlich auch mit anderen Wärmequellen) Wärmere Luft steigt immer nach oben, da mit steigender Temperatur die Dichte der Luft sinkt und sie somit leichter wird. Die aufsteigende Luft macht dadurch wieder Platz für „frische“ Luft, die auf die Oberfläche strömen kann und sich wiederum erhitzt. Außerdem kühlt die warme Luft beim Aufsteigen langsam wieder ab, so dass sich im Bereich über dem Asphalt mehrere Luftschichten unterschiedlicher Temperatur bilden. Die Aufwärtsbewegung dieser Schichten erfolgt aber in der Regel nicht gleichmäßig, sondern wild durcheinander. In der Technik nennt man eine solche Strömung „turbulent“. Wenn nun Licht, das später in unser Auge fallen soll, durch diese turbulente Strömung aus verschieden warmen Luftschichten fällt, wird es in jeder Luftschicht unterschiedlich gebrochen. (Für eine ausführliche Erklärung des Begriffes Brechung von Licht siehe: Wie entsteht eigentlich ein Regenbogen? ) Dieses „Wirrwarr“ aus gebrochenem Licht sehen wir dann als Flimmern, das aufzusteigen scheint, da sich die Luftschichten ja weiterhin nach oben bewegen.

Das gleiche Phänomen ist übrigens auch für die scheinbar nasse Straße verantwortlich. Licht kann nämlich an einer Grenze zwischen zwei unterschiedlich warmen Luftschichten auch reflektiert werden. (Für Begriffserklärung Reflexion siehe ebenfalls: Wie entsteht eigentlich ein Regenbogen? Was wir auf dem Boden als Pfütze sehen, ist eigentlich die Spiegelung des Himmels.

Im Allgemeinen nennt man eine solche Spieglung „Fata Morgana“. Dabei kann nicht nur der Himmel, sondern auch andere Gegenstände oder ganze Bergketten gespiegelt werden. Allerdings sollte für eine gut sichtbare Fata Morgana kein Wind wehen, um die Luftschichten möglichst nicht zu verwirbeln. Ist das der Fall, so entsteht eine deutliche Grenze zwischen einer kühleren und einer wärmeren Luftschicht, an der sich das Licht dann spiegeln kann.

grafik_fatamorgana01

In der Abbildung sieht man die Grenzschicht zwischen den Luftschichten (schwarzer Strich). Der Baum wird an dieser Schicht gespiegelt. Das Licht ist mit grauen Pfeilen gekennzeichnet. Aus Sicht des Betrachters, sieht es so aus, als wäre der Baum an der Stelle des grünen Punktes. In Wirklichkeit ist er deutlich weiter weg. Der Baum kann zwar bei einer einfachen Spiegelung auf dem Kopf stehen, doch ist das oft nicht so genau zu erkennen.

So kann es in der Wüste vorkommen, dass Nomaden Wasserstellen, Gebirgszüge oder sogar Städte an Stellen vermuten, an denen weit und breit nichts ist. Eine gespiegelte Stadt muss natürlich existieren, sie kann aber noch viel weiter weg sein als vermutet.

 

Quellen:

https://www.helles-koepfchen.de/lichterscheinungen/luftspiegelung-fata-morgana.html

https://physik.cosmos-indirekt.de/Physik-Schule/Hitzeflimmern