26.05.1965

INSEKTENDuell im Dunkeln

Im Sturzflug jagte der Angreifer auf
seinen Gegner zu. Trotz Dunkelheit hatte der Jäger - durch Peilortung sein Opfer ausgemacht. Doch der Verfolgte hatte seinerseits die Suchpeilung des Angreifers aufgefangen: Nach einem raschen Looping entwischte er auf waghalsig anmutendem Zickzackkurs dem Angriff.
Das nächtliche Flug-Duell begab sich nicht am Luftkrieg-Himmel über Vietnam, sondern im Experimentier-Garten eines amerikanischen Insektenforschers. Angreifer war eine Fledermaus, Opfer auf Flucht-Kurs ein Nachtfalter.
Erst seit Ende des Zweiten Weltkrieges verfügen Flugzeuge und U-Boote über elektronische Spürgeräte, die der Mannschaft anzeigen, wenn der Metallkörper ihrer Maschine von dem Suchstrahl einer feindlichen Ortungs-Radarstation oder von der Radar-Suchnase einer anfliegenden Selbstlenkrakete aufgespürt wird.
Doch das gleiche Prinzip, eine Art Anti-Radar, haben nächtlich ausschwärmende Schmetterlinge bereits seit einigen Millionen Jahren im Kampf ums Dasein ausgebildet: Einige Arten von Nachtfaltern, so berichtete der amerikanische Physiologe Kenneth D. Roeder jüngst in dem US-Wissenschaftsjournal "Scientific American", haben im Verlauf der Evolution spezielle Nervenzellen entwickelt, empfindliche Warnzentren, die rechtzeitig die Luftattacke des flügelklatschenden Ur-Feindes melden.
Fledermäuse, so wissen die Zoologen schon seit langem, haben für ihre nächtlichen Raubflüge einen eigentümlichen Wahrnehmungssinn ausgebildet: ein Schall-Ortungssystem, ähnlich dem Echolot, mit dem Nautiker die Meerestiefe messen. Das System arbeitet mit Ultraschall, mit Tonhöhen, die für das menschliche Ohr unhörbar sind. Während des Fluges stoßen die Nachtjäger unentwegt - zehn- bis hundertmal in jeder Sekunde - Ultraschall-Schreie aus und registrieren die Echos, die von Hindernissen, wie Bäumen oder Mauern, aber auch von Beute-Insekten zurückgeworfen werden. Selbst winzige Mükken erscheinen auf dem Hör-Bild, das sich die Fledermäuse fortwährend von ihrer nachtdunklen Umgebung machen.
In - ebenso raffinierten, wie langwierigen Experimenten klärten nun Professor Roeder und sein Team, auf welche Weise einige der von den horchtüchtigen Jägern bedrohten Insektenarten sich dem Angriff zu entziehen vermögen.
Mit einer Kurzzeit-Kamera, bei der jedes Bild durch eine Serie blitzschneller Funken-Entladungen mehrmals belichtet wurde, photographierten die Wissenschaftler nächtliche Luftkämpfe zwischen Fledermäusen und Nachtfaltern. Auf den Bildern erschien jeweils die Flugbahn der Fledermaus als dickerer, die Bahn des Schmetterlings als dünnerer Lichtstreifen. Dabei stellte sich heraus, daß die Nachtfalter je nach der Anflugbahn des Gegners unterschiedlich reagieren. Manchmal steuerten sie im Sturzflug abwärts oder ließen sich mit zusammengefalteten Flügeln zu Boden fallen. In anderen Fällen hingegen versuchten sie, Höhe zu gewinnen, drehten Schleifenbahnen oder strebten rechtwinklig von der Flugbahn der Fledermaus davon.
Daß die Nachtfalter offenbar höchst detaillierte Informationen über Flugrichtung und Entfernung ihrer Gegner empfangen und in entsprechende Ausweichmanöver umsetzen können, schien deswegen besonders überraschend, weil das Gehörorgan dieser Insektenarten vergleichsweise simpel gebaut ist: Der Schallsinn der Nachtschmetterlinge besteht nur aus zwei winzigen Trommelfellen an den Seiten ges Brustabschnittes, von denen je zwei Nervenfasern ins Gehirn führen; sie übertragen elektrische Impulse zum Nervensystem, sobald die Trommelfelle durch Ultraschallstöße erregt werden.
Mit einer elektronischen Abhöranlage konnten die Forscher schließlich das Frühwarnsystem der Nachtfalter enträtseln. Ah den Nervenzellen der Insekten wurden dünne Silberdrähte eingepflanzt; sie leiteten die elektrischen Impulse, die normalerweise vom Trommelfell zum Gehirn laufen, über einen Verstärker auf den Schirm einer sogenannten Oszillographen-Bildröhre, auf der die elektrischen Signale als leuchtende Kurven sichtbar wurden. Mit Hilfe von Tonbändern und Lautsprechern gelang es auch, die Ultraschall-Schreie herannahender Fledermäuse im Labor täuschend nachzuahmen.
Jeweils eine der beiden Nervenzellen jedes Trommelfells, so fanden die Forscher heraus, ist etwa hundertmal so empfindlich wie die andere. Wird nur dieses hochempfindliche Nervenpaar gereizt, so empfängt das Gehirn des Nachtfalters die Nachricht: Ein Fledermausfeind naht, ist jedoch noch so weit entfernt, daß eine Flucht in entgegengesetzter Richtung, aus dem Schall-Tastbereich des Angreifers heraus, Rettung verspricht.
Eine höhere Alarmstufe hingegen wird angezeigt, wenn auch das zweite, weniger empfindsame Gehör-Nervenpaar Ultraschallstöße empfängt. Das Schmetterlingsgehirn registriert: Der (an Geschwindigkeit überlegene) Angreifer ist schon so nah, daß ihm nur noch durch Finten und Tricks - mit Loopings, Sturzflug oder Zickzackkurs - zu entkommen ist.
Die Richtung, aus der die feindliche Fledermaus angreift, ermittelt das Nachtfalter-Gehirn aus dem (nur Bruchteile von tausendstel Sekunden großen) Zeitunterschied, mit dem das Ultraschall-Signal die beiden Trommelfelle erreicht. Doch auch für den Fall, daß sich die Fledermaus senkrecht über oder unter dem Falter aufhält und mithin die Schallwellen gleichzeitig auf beide Trommelfelle treffen, ist das Insekt gerüstet: Der eigene Flügelschlag - etwa dreißig bis vierzig Schwingungen je Sekunde - dient ihm als Hilfsmittel zur Peilung. Schwebt die Feind-Fledermaus über ihrem Opfer, wird der Empfang der gegnerischen Ultraschall-Signale regelmäßig von den Flügeln unterbrochen; andererseits bleibt der Signal-Empfang trotz Flügelschlagens unverändert, wenn der Feind den Falter von unten her anfliegt.
"Die Fähigkeit der Nachtfalter, feindliche Fledermäuse zu orten", so resümierte Insektenforscher Roeder nach mehr als 5000 Einzelexperimenten, "ist tatsächlich genauso groß wie das Vermögen der Fledermäuse, Nachtfalter ausfindig zu machen und anzusteuern."
Allerdings hat zumindest eine der Nachtfalter-Arten im Daseinskampf gegen die ultraschall-versierten Fledermäuse schon mehr als nur das Rüstungsgleichgewicht erreichen können: Die Bärenfalter haben, wie eine Schülerin Professor Roeders, Dr. Dorothy Dunning, kürzlich entdeckte, noch eine zusätzliche, aktive Abwehreinrichtung entwickelt: Sie gleicht den Radar-Störsendern an Bord moderner Bomben - oder Aufklärungsflugzeuge.
Die meisten dieser Maschinen können, wenn sie von feindlichem Radar ertappt werden, einen bordeigenen Störsender einschalten; die von ihm ausgesandten Radiowellen überlagern sich mit den vom Flugzeugrumpf zurückgeworfenen Radar-Echos und verwirren so das Suchsystem der gegnerischen Abwehr.
Auf eben diese Weise verteidigen sich die Bärenfalter. Sie geben, wenn ein Feind naht, Klicklaute von sich, die (wie die Wissenschaftler messen konnten) auch Ultraschall-Schwingungen enthalten.
Zweck dieser Ultraschall-Klicks ist es, so folgerte die Physiologin Dunning, das Ortungssystem zu verwirren, mit dem die Fledermäuse, fliegenden Radar -Stationen ähnlich, die Flugbahn ihres Opfers in der Dunkelheit ausmachen.
Ein kurioses Experiment bestätigte die Mutmaßung der Forscher. Mit einer Miniatur-Luftdruckkanone schossen sie Mehlwürmer - als fliegende Köder durch das verdunkelte Labor. Fledermäuse orteten und schnappten sich die Beute. Doch wann immer die Forscher während der Mehlwurmflüge über einen Lautsprecher die Klicklaute von Bärenfaltern abspielten, reagierten die Fledermäuse wie von Störsendern verwirrte Jagdflieger: Sie steuerten - falschen Kurs und blieben ohne Feindberührung.
Angreifende Fledermaus, fliehender Nachtfalter*: Alarm durchs Trommelfell
* Die mehrfach kurzzeitig belichtete Aufnahme läßt die Flugpositionen der Tiere als Lichtstreifen erscheinen.

DER SPIEGEL 22/1965
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