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Montag, 26.09.2016
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Mit den Augen der Wespen gesehen

Innenperspektive zeigt, wie die Insekten den Weg nach Hause finden

Im "Cockpit" der Wespe: Durch geschicktes Einprägen der Umgebung rund um ihr Nest verlieren Wespen auf dem Rückweg von der Futtersuche niemals die Orientierung. Dafür nutzen sie mental abgespeicherte Bilder, die sie mit ihrer aktuellen Sicht abgleichen, wie Forscher im Fachmagazin "Current Biology" berichten. Möglich gemacht haben die Rekonstruktion der Innenperspektive der Insekten aufwendige Filmaufnahmen und Computersimulationen.
Gleich Zuhause: Eine Knotenwespe der Art Cerceris arenaria beim Anflug an ihr Nest.

Gleich Zuhause: Eine Knotenwespe der Art Cerceris arenaria beim Anflug an ihr Nest.

Wenn Wespen ihr Nest verlassen, fliegen sie erst einige Male dorthin zurück, bevor sie auf Nahrungssuche gehen. Schon lange ist bekannt, dass sie diese sogenannten Lernflüge stets nach dem gleichen Muster absolvieren: Sie zirkeln in immer größer werdenden Bögen vom Nest weg. Auch bei der Rückkehr von der Futtersuche fliegen die Insekten ähnliche bogenförmige Manöver, bevor sie schließlich ihr Nest erreichen.

Wie genau diese Lernflüge den Wespen jedoch dabei helfen, den Weg nach Hause zu finden, war bisher nicht bekannt. Wissenschaftler um Wolfgang Stürzl vom Institut für Robotik und Mechatronik am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben sich nun sozusagen in den Kopf einer Wespe begeben, um das herauszufinden. Ihre Rekonstruktion der Innenperspektive des Insekts offenbart, wie sich die Tiere orientieren.

Wespenperspektive gefilmt


Für ihre Untersuchung haben die Forscher die Flugrouten und die Kopfbewegungen australischer Knotenwespen (Cerceris australis) mit Hochgeschwindigkeitskameras gefilmt. Diese speisten sie dann in Computermodelle ein, die einen dreidimensionalen Nachbau der Umgebung rund um die Flugwege der Wespen enthielten.


Auf diese Weise konnten die Wissenschaftler nachvollziehen, wie die Wespen ihre Welt und insbesondere ihr Zuhause wahrnehmen: Sie saßen sozusagen virtuell im "Cockpit" der Wespe. Mithilfe dieser Simulationen testeten sie, was die Insekten bei ihren Lernflügen sehen und wie sie diese Informationen für die Rückkehr nutzen könnten.

Abgleich von Schnappschuss und Realität


Die Ergebnisse zeigen: Während die Wespen bei ihren bogenförmigen Lernflügen kontinuierlich an Höhe und Distanz gewinnen, bleibt ihre Aufmerksamkeit stets auf das Nest gerichtet. Sie fixieren ihr Zuhause ständig und sehen das Nest beim Fliegen sowohl aus der rechten als auch aus der linken seitlichen Perspektive.

Mit den Augen der Wespe: Blick aus dem "Cockpit" einer australischen Knotenwespe beim Landeanflug.


Diese gewonnenen Bilder scheinen die Insekten den Wissenschaftlern zufolge mental abzuspeichern. "Wenn sie auf dem Rückweg dann einen bekannten Blickwinkel erkennen, können sie sich daran orientieren und die Richtung zum Nest rekonstruieren", schreiben die Forscher.

Weicht die aktuelle Sicht von einem abgespeicherten Schnappschuss ab, nutzen die Tiere die erkannten Unterschiede als Vergleichswert, um die Flugrichtung zum Beispiel nach rechts oder links anzupassen und einen neuen Flugbogen zu starten. Zudem scheinen die Wespen sich auch an Landmarken am Boden zu orientieren.

Neue Impulse für fliegende Roboter


"Damit sind Wespen um einiges intelligenter als jeder Roboter, den Menschen bislang bauen können", sagt der Robotikexperte Stürzl. Es könne deshalb interessant sein, die Erkenntnisse über die Orientierungsstrategien der Wespen auch auf fliegende Roboter zu übertragen.

Zunächst allerdings wollen die Forscher die Tricks der Wespen noch besser verstehen – und überprüfen, ob man mit den neuen Ergebnissen auch erklären kann, wie andere Insekten wie Bienen oder Ameisen den Weg zurück nach Hause finden. (Current Biology, 2016; doi: 10.1016/j.cub.2015.12.052)
(Current Biology, 16.02.2016 - DAL)
 
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