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07.04.2010

Hummeln: Beim Farbensehen doppelt so schnell wie der Mensch

Forscher messen die Geschwindigkeit, mit der die brummigen Insekten verschiedene Wellenlängen wahrnehmen können

Wie sieht für eine Hummel eine Blumenwiese aus? Zunächst einmal chaotisch, denn die Wiese ist aus der Perspektive des brummigen Insekts ein unübersichtliches Dickicht von Gräsern und Stauden, die es möglichst ohne Kollision zu umfliegen gilt. Dabei hilft der Hummel, dass ihr Sehsinn um ein Mehrfaches schneller als der des Menschen funktioniert und sie dadurch auch im geschwinden Flug die vorbeiziehenden Halme noch sicher wahrnehmen kann. Diese hohe Geschwindigkeit bei der Wahrnehmung beschränkt sich jedoch nicht auf die zur Orientierung nötigen Schwarzweiß-Kontraste, sondern gilt auch für das Farbensehen, fanden britische Forscher nun heraus.

Hummeln können dank ihrer schnellen Wahrnehmungsfähigkeit auch mit hoher Geschwindigkeit durchs Dickicht einer Blumenwiese fliegen. Foto: anneliloc, Photocase.com
Foto: anneliloc, Photocase.com

Mit welcher hohen Geschwindigkeit Insekten ihre Umgebung wahrnehmen können, kann jeder bei dem Versuch erleben, eine gewöhnliche Stubenfliege mit der flachen Hand zu erschlagen: Da die Insekten die Bewegung der niederfallenden Hand in hoher zeitlicher Auflösung wahrnehmen können (und außerdem noch einen schnellen Fluchtreflex haben), stehen ihre Chancen gut, ihrem Unglück noch einmal zu entrinnen.

Ähnlich schnell in der Wahrnehmung räumlicher Muster und Bewegungen sind auch Bienen und Hummeln, was Biologen bereits zu der Spekulation verleitet hat, die Tiere könnten damit wahrscheinlich keine Zeichentrickfilme sehen: Wo für das menschliche Auge die Folge der Einzelbilder zu einer flüssigen Bewegung verschwimmt, nehmen die Insekten nur eine ruckelnde Diaschau wahr.

Doch zurück zur Forschungsarbeit von Peter Skorupski und Lars Chittka von der Queen-Mary-Universität in London: Die beiden Wissenschaftler wiesen nach, dass auch die Farbwahrnehmung von Hummeln mit sehr hoher Geschwindigkeit funktioniert. Dazu betäubten die Forscher die Tiere in einer Kältekammer, schoben ihnen Messelektroden in die Netzhaut und bestrahlten sie anschließend mit Lichtpulsen verschiedener Wellenlängen. Über die Elektroden konnten die Wissenschaftler nun die Geschwindigkeit messen, mit der die Insekten auf die Pulse reagierten.

Im grünen Wellenlängenbereich war die Reaktionszeit mit rund acht Millisekunden besonders kurz, ergab die Auswertung. Mit den für diese Wellenlängen zuständigen Rezeptoren findet auch die schnelle räumliche Wahrnehmung statt, hatten bereits frühere Studien gezeigt. Diese funktioniert noch ohne eine Unterscheidung von Farben und hilft der Hummel, sich während ihres Fluges im Wechselspiel von Licht und Schatten zurechtzufinden.

Das eigentliche Farbensehen entsteht hingegen erst mit der zusätzlichen Verarbeitung des Inputs der für blaues und ultraviolettes Licht zuständigen Rezeptoren. Diese arbeiten mit Reaktionszeiten von etwa zehn bis zwölf Millisekunden und sind damit etwas langsamer als der Rezeptor für Grün, wiesen die britischen Forscher nach. Das Farbensehen der Hummel hinkt damit zwar der Wahrnehmung von Licht und Schatten etwas hinterher, dürfte aber noch immer etwa doppelt so schnell funktionieren wie die Wahrnehmung beim Menschen, schätzen die Wissenschaftler.

Der Unterhalt solcher schnellen Zellen für die Wahrnehmung bedeute für die Hummeln einen erheblichen Energieaufwand, erklären Skorupski und Chittka. Doch dieser Aufwand dürfte sich lohnen: Die Insekten könnten damit schneller und zielstrebiger farbige Blüten als Nahrungsquelle finden und anfliegen. (ud)

Weitere Informationen: Originalarbeit der Forscher