24.09.12

Tiere

Hummeln haben ein Navi

Die Tiere verfügen über ein mathematisches Modell im Gehirn.

Hummeln finden den kürzesten Weg zu schmackhaften Blüten verblüffend schnell und effektiv. Das haben britische Forscher in einem Experiment herausgefunden. Wie sie beobachteten, behielten die Insekten auf ihren Sammelflügen nur dann eine Route bei, wenn diese kürzer war als eine bereits zuvor ausprobierte. War die neue Route dagegen länger als die alte, suchten die Hummeln nach einer anderen Streckenvariante. Durch dieses simple Prinzip mussten die Hummeln nicht erst alle möglichen Routen ausprobieren. Stattdessen fanden sie die kürzeste Strecke bereits, nachdem sie nur 20 von 120 möglichen Streckenvarianten abgeflogen waren.

Das einfache Auswahlprinzip ermögliche den Insekten trotz ihres kleinen Gehirns eine komplexe Navigation, berichten die Forscher im amerikanischen Fachmagazin "PLOS Biology". "Die Geschwindigkeit, mit der die Hummeln auf diese Weise durch Versuch und Irrtum lernen, ist außergewöhnlich", sagt Studienleiter Lars Chittka von der Queen Mary University of London.

Hummeln besuchen auf ihren Sammelflügen normalerweise mehrere Blüten, bevor sie ins Nest zurückkehren. Da sie gute Futterstellen immer wieder besuchen, entwickeln sie im Laufe kurzer Zeit bestimmte Stammrouten. Für die Hummeln sei es dabei sinnvoll, die jeweils kürzeste Route für ihre Sammelrunde zu finden, um möglichst wenig Energie zu verbrauchen, schreiben die Forscher. Ihre Aufgabe gleiche dem bekannten Handlungsreisenden-Problem. Bei dieser mathematischen Aufgabe soll ein fiktiver Vertreter mehrere Städte auf dem jeweils kürzesten Weg besuchen und anschließend wieder zu seinem Ausgangspunkt zurückkehren. Wolle man dabei alle möglichen Routenvarianten vergleichen, erfordere dies einiges an Rechenleistung.

Eine mathematische Höchstleistung

"Für Tiere ist das noch schwieriger, denn sie können ihre Route nicht vorab mithilfe einer Karte planen, sondern müssen erst nach und nach Informationen über die Standorte und die sie verbindenden Wege sammeln", schreiben Chittka und seine Kollegen. Wie Tiere in solch einer Situation den kürzesten Weg finden, sei bisher kaum untersucht.

Für ihr Experiment hatten die Forscher auf einer Wiese fünf künstliche Blumen aufgestellt, deren Blüten eine Zuckerlösung enthielten. Jede Futterstelle war von der anderen mindestens 50 Meter entfernt – zu weit weg, um für eine Hummel aus dieser Entfernung sichtbar zu sein. Alle Futterstellen waren mit Webcams ausgerüstet, die durch Bewegungsmelder aktiviert wurden. Die Forscher hatten zuvor alle Hummeln eines nahe gelegenen Nestes mit Nummernschildern auf dem Rücken markiert. Zusätzlich bekamen einige Hummeln kleine Radar-Transponder auf den Rücken geklebt, mit denen ihre Flugrouten genau verfolgt werden konnten.

Wie erwartet entdeckten die Hummeln die beiden dem Nest am nächsten stehenden Futterstellen als Erstes und nahmen dann nach und nach auch die ferner stehenden in ihre Sammelroute mit auf. Je kürzer und direkter dabei der Weg war, desto höher war die Wahrscheinlichkeit, dass die Hummeln diese Route auch beim nächsten Sammelflug nutzten. Längere Umwege wurden meist nicht wiederholt. "Nach durchschnittlich 26 Sammelflügen hatten die Hummeln durch dieses Auswahlprinzip die optimale Route herausgefunden", schreiben Chittka und seine Kollegen. Eine mathematische Höchstleistung.