Hummeln Gangschaltung im Gehirn

Wenn Hummeln nach Nektar suchen, bestimmt nicht nur die Flügelkraft das Tempo, sondern auch die Wahrnehmung. Doch die lässt sich glücklicherweise in zwei Stufen regeln.


Würzburg - Manche Hummeln sind bei der Suche nach saftigen Blüten schnell unterwegs, andere lassen sich scheinbar mehr Zeit. Diese Temposchwankungen führten viele Zoologen bislang darauf zurück, dass die Insekten beim Futterflug ihre Geschwindigkeit je nach den Kraftreserven, der Motivation und der Konkurrenz untereinander drosseln oder beschleunigen.

Hummel beim Bestäuben einer Schnittlauchblüte
Foto: GMS

Hummel beim Bestäuben einer Schnittlauchblüte

Doch das ist wohl nur die halbe Wahrheit: Unterschiedliche Bildverarbeitungsprozesse im Gehirn der Hummel können das Flugtempo grundlegend beeinflussen, berichten Verhaltensbiologen der Universität Würzburg in der Fachzeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Für ihr Experiment errichteten die Forscher eine Freiflug-Arena aus Plexiglas. Auf einem grünen Plastikboden stellten sie Kunststoffblüten auf, die während der Versuchsreihe in Größe und Farbe variierten. Aus der Zeit, die die Hummeln im Schnitt bis zur Landung auf den Blüten brauchten, konnten die Forscher Rückschlüsse auf die Wahrnehmungsprozesse der Tiere ziehen.

Hummeln nutzen bei der Verarbeitung optischer Eindrücke zwei verschiedene neuronale Kanäle, die sie wahlweise einsetzen können - eine Art Gangschaltung im Gehirn. Der eine Kanal vermeldet zwar schon nach fünf Tausendstel Sekunden die Entdeckung einer Blüte, teilt aber nicht deren Farbe mit.

Der zweite Kanal arbeitet langsamer, ermöglicht aber das Farbensehen und damit eine sichere Identifizierung der Pflanzen. Beide Systeme sind 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", erklärt Co-Autor Jürgen Tautz.

Obwohl Hummeln bis zu 20 Stundenkilometer schnell fliegen können, richtet sich ihr Tempo bei der Blütensuche normalerweise nach der Geschwindigkeit des langsameren, chromatischen Kanals - das Tier drosselt daher seinen Flug auf maximal 0,13 Kilometer pro Stunde. Je kleiner die Blüten sind, desto tiefer und langsamer müssen die Insekten fliegen, um ihre Nahrungsquellen ausmachen zu können.

Bei sehr kleinen Blüten registrierten die Wissenschaftler jedoch Erstaunliches: Weil sich der Flug im Schleichtempo nicht mehr lohnen würde, schalten die Hummeln bei der Wahrnehmung auf den schnellen, monochromen Kanal um. Auf diese Weise können sie zwar nicht mehr so zielsicher suchen, dafür aber mit höherer Geschwindigkeit.

Das Umstellen der Bildverarbeitung im Gehirn führt allerdings auch dazu, dass nun ganz andere Farben favorisiert werden. Während die Hummel bei großen Blüten gelbe schneller findet als weiße, kehrt sich das Verhältnis bei kleinen Zielobjekten um: Das Insekt entdeckt eher weiße Blüten und kann gelbe nur noch mit Problemen wahrnehmen.

Martin Paetsch



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