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Dienstag, 27.09.2016
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Bienen: Schnellste Farbsicht im Tierreich

Hochgeschwindigkeitssehen funktioniert bei Bienen sogar in Farbe

Bienen und Hummeln sehen die Welt nicht nur viel schneller als wir Menschen, sie besitzen auch die schnellste Farbsicht im ganzen Tierreich. Wie britische Forscher jetzt im „Journal of Neuroscience“ berichten, sind selbst ihre Farbsinneszellen noch zweimal so schnell wie die der Wirbeltiere, ihre Schwarz-Weiß-Sicht ist sogar fünf Mal schneller. Als Hochgeschwindigkeitsflieger und Blütensucher lohnt sich für die Tiere der dafür höhere Energieaufwand.
Hummel auf farbigem Messfeld

Hummel auf farbigem Messfeld

Die Fähigkeit des Sehens in hoher Geschwindigkeit ist bei schnell fliegenden Insekten keine Seltenheit. Denn sie erlaubt es ihnen, ihren Feinden zu entfliehen, schnelle Flugmanöver zu fliegen und ihre Partner in der Luft zu treffen. Die meisten von ihnen jedoch verfügen nur über Schwarz-Weiß-Sehen. Bienen und Hummeln dagegen können Farben sehen. Ungeklärt war jedoch bisher, ob die Farbsicht der Bienen mit ihrem Hochgeschwindigkeitsflug mithalten kann. Diese Frage hat jetzt eine neue Studie amerikanischer Forscher geklärt.

Hochgeschwindigkeitssicht bei Schnellfliegern


„Wir Menschen können einem schnell fliegenden Insekt mit dem Auge nicht folgen, sie sich gegenseitig aber schon – dank ihrer sehr schnellen Sehfähigkeit“, erklärt Peter Skorupski von der Queen Mary Universität in London. „Wie schnell man sieht hängt davon ab, wie schnell die lichtempfindlichen Zellen im Auge Schnappschüsse der Welt einfangen können und sie ans Gehirn senden. Die meisten Insekten sehen sehr viel schneller als wir Menschen, dadurch vermeiden sie beispielsweise auch, von uns erschlagen zu werden.“ Die Sehzellen bei „Schnellsehern“ besitzen beispielsweise besonders leistungsfähige Membranen, die die Signale entsprechend schnell transportieren. Das allerdings kostet Energie – die viele langsamere Arten daher einsparen.

Ist auch das Farbensehen bei Bienen schneller?


Aber wie schnell ist die Farbensicht von Hummeln und Bienen? Klar ist, dass das Farbensehen die Präsenz zusätzlicher Arten von Photorezeptoren auf der Netzhaut erfordert, bei uns Menschen sind dies beispielsweise die Zapfen. „Bienen waren die ersten Tiere, für die Wissenschaftler das Farbensehen belegen konnten“, so Skorupski. „Seither hat sich gezeigt, dass sie es ziemlich gut nutzen können: Sie navigieren trotz sich bewegender Licht- und Schattenflecken, erkennen Formen wie das Einflugsloch ihres Stocks und finden die farbigen, Nektar liefernden Blüten.“


Die Frage war, ob es bei den Bienen innerhalb der verschiedenen Rezeptoren Unterschiede in der Geschwindigkeit gibt, ob also ein Teil für Schnellsehen und ein Teil für langsames Farbsehen zuständig ist, oder ob alle gleich schnell reagieren. Um dies herauszufinden, zeichneten die Wissenschaftler die durch Licht erzeugten Signale direkt in den drei unterschiedlichen Sehsinneszellen der Hummeln auf.

Turboleitung auch bei Farb-Photorezeptoren


Es zeigte sich, dass die grün-empfindlichen Photorezeptoren, die dafür bekannt sind, dass sie für das Kontrastsehen bei schnellen Bewegungen zuständig sind, tatsächlich am schnellsten reagierten. Sie feuerten mit fünfmal schneller als die Sehsinneszellen des Menschen. Offensichtlich sind sie bei den Hummeln für das Hochgeschwindigkeitssehen verantwortlich. Die blauen und UV-sensiblen Rezeptoren, die für die Farbensicht verantwortlich sind, waren dagegen signifikant langsamer – aber noch immer schneller als die vieler anderer Insektenarten und deutlich schneller als die Zapfen des Wirbeltierauges. Farben kommen demnach bei den Bienenarten ungefähr um die Hälfte langsamer an als weißes Licht.

Die Experimente zeigen, dass die Bienen mehr Energie investieren, um in Farbe und auch noch schnell zu sehen. Das macht aufgrund ihrer Lebensweise jedoch durchaus Sinn: Denn einerseits benötigen sie schnelle Augen beim Flug, andererseits müssen sie Farben sehen können, um die viel verprechendsten Blüten zu finden. „Die Energie der Bienen darf nicht unnötig verschleudert werden“, so Skorupski. „Ihre Farbsicht, die immerhin noch halb so schnell ist wie die Schwarz-Weiß-Sicht gibt ihnen gerade genügend Details, um ihre bevorzugten Blüten zu finden und dann zurück zum Stock zu navigieren.“
(Queen Mary University of London, 19.03.2010 - NPO)
 
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