Blüte voraus! Hat eine Biene eine Futterquelle erspäht, fliegt sie auf sie zu, wird beim Näherkommen immer langsamer, um schließlich sanft auf dem Ziel zu landen. Doch wie koordiniert das Insekt dieses anspruchsvolle Flugmanöver? Dieser Frage ist ein internationales Forscherteam durch Experimente nachgegangen. Den Ergebnissen zufolge nutzen die Insekten in cleverer Weise die optische Vergrößerung des Ziels beim Anflug als Anhaltspunkt. Dieses überraschend einfache und zugleich effektive System könnte auch fliegenden Robotern oder Raumfahrzeugen eine sanfte Landung ermöglichen, berichten die Forscher im Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences“.
Biologisches Pendant zu moderner Computertechnik
Einem Piloten stehen bei der Landung eines Flugzeugs oder Helikopters Informationen über die Entfernung zum Ziel und die Geschwindigkeit zur Verfügung und die moderne Computertechnik übernimmt bereits größtenteils die Koordination des Landeanflugs. Das biologische Pendant dazu ist das Gehirn der Biene – doch nach welchen Kriterien es die Geschwindigkeit beim Landeanflug anpasst, war bisher unklar.
Bei Untersuchungen des Flugverhaltens von Bienen kam den Forschern um Emily Baird von der schwedischen Lund Universität allerdings ein Verdacht auf: Möglicherweise drosseln die Insekten ihre Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der optischen Ausdehnung des Blickfeldes bei Annäherung an das Ziel.
Wenn man sich mit konstanter Geschwindigkeit einem Objekt nähert, erweitert sich das Sichtfeld immer schneller, erklären die Forscher. Verlangsamt man aber die Geschwindigkeit bei der Annäherung so, dass die Expansionsrate des Bildes konstant bleibt, erreicht man am Ziel fast Stillstand. Dass Bienen genau mit diesem System sanft landen, konnten die Forscher nun durch Experimente nachweisen.
Drehende Spiralen – verwirrte Bienen
Sie gewöhnten einige Bienen an eine künstliche Futterquelle, die sich in der Mitte einer drehbaren Scheibe befand. Sie besaß ein Spiralmuster, das bei Drehung die optische Illusion von Ausdehnung beziehungsweise Verkleinerung des Sichtfeldes vermitteln konnte – je nachdem, in welche Richtung man sie drehte. Damit foppten die Forscher ihre summenden Versuchstiere: Drehten sie die Scheibe entsprechend so, dass sich der optische Annäherungseffekt beim Anflug aufhob, „dachten“ die Bienen, sie seien zu schnell. So bremsten sie bereits weit vor dem Ziel ab. Drehten die Wissenschaftler die Spirale hingegen in die andere Richtung, rumpelten die Bienen mit zu hoher Geschwindigkeit in die Futterquelle. Die optische Ausdehnung ist also tatsächlich der Anhaltspunkt, an dem sich die Tiere orientieren, folgern die Forscher.
Ihnen zufolge nutzen möglicherweise auch andere Insekten und Vögel dieses effektive System zur Koordination des Landeanflugs. Das Besondere sei seine Einfachheit, denn Informationen über die eigene Geschwindigkeit und Entfernung zum Ziel sind ja nicht notwendig. Die Technik des Menschen könnte sich daran nun ein Beispiel nehmen, meinen Emily Baird und ihre Kollegen: Bei Fluggeräten ließe sich teure Ausrüstung einsparen, denn für das Bienen-System reicht simple Bilderfassung und Datenverarbeitung aus. Um dies zu testen, wollen die Wissenschaftler nun kleine Fluggeräte mit einem entsprechenden System ausrüsten.
(PNAS, 2013; doi: 10.1073/pnas.1314311110)
(PNAS, 30.10.2013 – AKR)
