Hummeln: Das Gehirn als Flugbremse
Wenn eine Hummel auf Futtersuche über eine Blumenwiese fliegt, dann tut sie das nicht mit Höchstgeschwindigkeit. Stattdessen wählt sie das Tempo genau so, dass ihr Gehirn die einzelnen Blüten noch identifizieren kann. Das berichten Forscher vom Biozentrum der Universität Würzburg in der neuesten Ausgabe des US-amerikanischen Wissenschaftsblatts "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS).
Auch Hummeln sammeln Nektar und Pollen. Wie rasch sie neue Blüten entdecken, wird nicht durch das Tempo der Suchflüge bestimmt, sondern durch die Geschwindigkeit der Bildverarbeitung im Gehirn. Foto: Spaethe
Eine blühende Sommerwiese ist ein Dorado für futtersammelnde Hummeln. Die effektive "Ausbeutung" der Blüten wird vor allem durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der das Gehirn der Hummeln die Farben der Blüten verarbeiten kann. Foto: Müller-Tautz
Bislang war unter Zoologen die Meinung verbreitet, dass die Fluggeschwindigkeit von Tieren im wesentlichen von der Stärke ihrer Flugmuskulatur, ihrer Größe und der Flugtechnik abhänge. Die überraschende Tatsache, dass ein fliegendes Tier sein Tempo auch an die Geschwindigkeit anpasst, mit der sein Gehirn die überflogene Landschaft auswerten kann, fanden nun die Würzburger Forscher Johannes Spaethe, Jürgen Tautz und Lars Chittka heraus.
Wenn Hummeln ständig mit ihrer Maximalgeschwindigkeit von etwa 20 Stundenkilometern unterwegs wären, würden sie die lebenswichtigen, Nektar spendenden Blüten übersehen. Auf der Suche nach Futter drosseln Hummeln ihre Geschwindigkeit daher auf 0,09 bis 0,13 Kilometer pro Stunde. Das sind genau die Werte, die es den Tieren ermöglichen, die kleinen Futterquellen mit den ihnen zur Verfügung stehenden Möglichkeiten der Bildverarbeitung effizient wahrzunehmen.
Die Tiere operieren dabei mit zwei neuronalen Kanälen, die sie wahlweise je nach Blütengröße und -farbe einsetzen können. Der eine Kanal meldet bereits nach fünf Tausendstel Sekunden die Entdeckung einer Blüte ans Gehirn. Er teilt aber nicht deren Farbe mit und ist daher bei der Erkennung von Blüten relativ ungenau. Der andere Kanal, der den Hummeln das Farbensehen ermöglicht, arbeitet zwar langsamer, ist dafür aber weniger fehleranfällig.
Allerdings sind beide Systeme deutlich schneller als die Bildverarbeitung beim Menschen: "Wenn wir die gleiche Bildschärfe hätten wie Hummeln, müssten wir immer noch viermal langsamer über eine Wiese fliegen, um die Blüten gerade noch wahrnehmen zu können", sagt Tautz.
Johannes Spaethe, Jürgen Tautz und Lars Chittka: "Visual constraints in foraging bumblebees: Flower size and color affect search time and flight behavior", Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), Vol. 98, No. 7, 27. März 2001, Seiten 3898 - 3903
Hinweis für Redaktionen/Journalisten: Weitere Informationen erhalten Sie bei Dr. Lars Chittka, T (0931) 888-4321, Fax (0931) 888-4309, E-Mail:
chittka@biozentrum.uni-wuerzburg.de
Die Arbeit erscheint in gedruckter Form zwar erst am Dienstag, 27. März, sie wurde aber vorab im Internet publiziert. Die Originalveröffentlichung können Sie als pdf-File in der Pressestelle der Universität Würzburg anfordern, T (0931) 31-2401. Im Internet steht sie unter:
http://www.pnas.org/cgi/content/full/071053098v1
