Bienen sind sehr geschickte Flieger, aber zu den allerschlausten Tieren gehören sie ja eher nicht. Wie schaffen sie eigentlich ihre Flugmanöver? Und kann man sich davon vielleicht etwas abgucken?

Ein Problem, mit dem Bienen ziemlich häufig konfrontiert sind, besteht darin, auf Blumen zu landen um leckeren Nektar zu schlürfen (und daraus ekligen Honig zu machen, ein Zeug, das man allenfalls in homöopathischen Dosen im Schokomüsli ertragen kann…):

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(Bild von Adamantios, Quelle Wikimedia)

Bekanntlich ist ja der Landeanflug beim Fliegen besonders schwierig, also ist es schon interessant zu sehen, wie die Bienen das ohne Landecomputer auf die Reihe bekommen.

Um auf einer Blume oder ähnlichen Fläche zu landen, müssen die Bienen (anders als unsere Flugzeuge, die ja am Boden noch ewig lange bremsen müssen) ihre Geschwindigkeit in der Luft immer weiter drosseln, bis sie quasi direkt vor der Blüte zum Stehen kommen. Ein internationales Team von WissenschaftlerInnen hat diese Frage jetzt untersucht und eine erstaunlich simple Antwort gefunden. Mit dabei war übrigens auch Emily Baird, die wir schon von der Milchstraßennavigation der Mistkäfer kennen.

Um das Landeverhalten der Bienen im Detail zu untersuchen, wurden sie darauf trainiert, Futter in der Mitte von senkrecht stehenden Scheiben mit 60 cm Durchmesser zu suchen, die mit unterschiedlichen Mustern versehen werden konnten (das wird gleich noch wichtig werden).

Als erstes bekamen die Bienen ein Schachbrettmuster zu sehen; nicht, weil Bienen Schach so toll finden – die sind ja nicht so schlau, s.o. – sondern weil das eine schön deutlich zu erkennende Oberflächenstruktur hat. Die Bienen nähern sich den Scheiben auf einigermaßen gerader Bahn, wie dieses Bild hier zeigt (Oben die vertikale, unten die horizontale Ansicht der Flugbahn; “das Ziel liegt links”, wie mein Navi sagen würde. Die durchgezogene Linie ist der Mittelwert.):

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Dabei bremsen sie immer weiter ab, je näher sie der Scheibe kommen, das zeigt dieses Bild hier (aufgetragen ist die Geschwindigkeit in mm/s gegen den Abstand, die Tiere fliegen also in diesem Bild auch von rechts nach links):

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Ihr seht, dass die Geschwindigkeit ungefähr proportional zur Entfernung zunimmt, je näher die Bienen dem Ziel kommen, desto langsamer werden sie also.

Um herauszubekommen, welche optischen Hinweise die Bienen nun genau benutzen, wurden unterschiedliche Muster ausprobiert. Ein “Zielscheibenmuster” funktionierte auch ganz prima:

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Große Schwierigkeiten hatten die Bienen allerdings mit einem radialen Muster wie hier:

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Ihr seht, dass die Anfluggeschwindigkeit höher ist und die Streuung der Kurven ist deutlich gestiegen – das radiale Muster scheint die Bienen also zu verwirren. (Ich habe mich gefragt, wie das bei  einfarbigen Blumen mit vielen schmalen radial nach außen zeigenden Blütenblättern ist – aber für Bienen sind solche Blumen ja oft nicht einfarbig, weil die Blumen noch UV-Muster haben. Nette Idee, aber eine Mail-Anfrage bei Emily Baird (wieder einmal großartig, wie schnell man Antwort auf solche Fragen bekommt, vielen Dank!) ergab, dass das eher unwahrscheinlich ist, weil Bienen für die Bewegungsdetektion beim Fliegen vermutlich nur den Grünkanal nutzen. Ganz eindeutig iklar ist das aber nicht, weil es neuere Ergebnisse für Hummeln gibt, die auch den Blaukanal nutzen. Alternativ können die Bienen einfach die Berandung der größer werdenden Blüte selbst verwenden – die Scheiben im Experiment aren mit 60cm Durchmesser ja vergleichsweise groß.)

Das Besondere an einem radialen Muster ist, dass es sich ja nicht ändert, wenn man ihm näher kommt.  Das spricht dafür, dass die Bienen die Ausdehnung des Bildmusters (genauer gesagt, die Winkelgeschwindigkeit) als Hinweis verwenden, um die Landegeschwindigkeit zu kontrollieren. Wie kann man das überprüfen? Dazu hatte das Team eine – wie ich finde – bestechend einfache Idee: Sie verwendeten Spiralmuster und ließen die Spiralen unterschiedlich schnell rotieren.

Wenn die Biene einer Spirale näher kommt, dann ändert sich das Bild wie auch beim Schachbrettmuster oder bei den Ringen und die Biene landet ganz normal. Wenn sich die Spirale aber dreht, dann scheint sie ja beim Anflug entweder schneller oder langsamer größer zu werden, je nachdem, wie herum sich die Spirale dreht. Und siehe da, die Bienen nähern sich dann ihrem Ziel entweder mit überhöhter Geschwindigkeit (rechts) oder deutlich zu langsam (links). Aufgetragen ist jeweils die Geschwindigkeit gegen den Abstand, die Farbe gibt die Drehgeschwindigkeit der Spirale an (Schwarz: keine Drehung, rot: schnellste Drehung):

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Kommentare (4)

  1. #1 rolak
    5. Februar 2014

    Immer wieder erstaunlich, wie einfach (im positiven Sinne) manche Problemstellungen gelöst werden können…

  2. #2 rolak
    6. Februar 2014

    Gestern vergessen: Wie es die heilige Koinzidenz will, wird anderswo ebenfalls über schräge Effekte optischer Wahrnehmung bei Insekten geschrieben.

  3. #3 MartinB
    6. Februar 2014

    @rolak
    Ziemlich lustig.

  4. […] Hier Wohnen Drachen beschreibt eine Studie, in der untersucht wurde, wie Bienen ihren Landeanflug organisieren. […]