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Hummeln fliegen mit Routenplaner

29.06.2011
Insektengehirn löst komplexes Problem der Mathematik

Wenn Hummeln und Bienen ihre Honigsammel-Routen planen, versuchen sie die nektarreichsten Blumen auf der kürzestmöglichen Distanz zu erreichen. Das konnten Biologen der Londoner Queen Mary Universität beweisen. Wie sie in der Zeitschrift "Functional Ecology" berichten, stimmen Hummeln den Aufwand der Flugdauer und die Chance auf Ertragsmenge in optimalem Verhältnis aufeinander ab, was als komplexe Leistung gilt.

Kürzeste Rundreise
Blumen stehen an festgelegten Orten und stellen Nachschub an Nektar bereit, sobald dieser entnommen wurde. Tiere, die sich auf diesen Typ Nahrungsquelle spezialisieren, besuchen oft wiederholt dieselben Orte in bestimmten Rhythmen. "Auch wenn diese Form der Nahrungssuche bei Fallen bei Bienen, Vögeln und Primaten relativ weit verbreitet ist, weiß man noch sehr wenig darüber, wie die dazu nötigen Wegstrecken möglichst kurz gehalten werden", erklärt Studienleiter Mathieu Lihoreau.

Die Forscher schickten Hummeln auf Reise zu fünf künstlichen Blumen, die in einem Fünfeck angeordnet waren. Befüllte man alle Blumen mit derselben Nektarmenge, studierten die Tierchen mit der Zeit die kürzeste Besuchsroute ein. War die Ausbeute bei einer Blumen jedoch deutlich höher als bei den anderen, so war die Situation anders. In beachtlichem Tempo entschieden die Hummeln, ob es sich lohnte, diese Blume künftig zuerst anzufliegen. War der Umweg dafür zu lange, so blieben sie bei ihrer alten Reihenfolge, wobei einzelne Hummeln mit der Zeit die Distanz und Nektarmenge tatsächlich optimierten.

Fliegende Computer
Diese Leistung des Hummel- und Bienengehirns erinnert stark an das Rundreiseproblem. Bei dieser mathematischen Aufgabe gilt es, mehrere vorgegebene Orte in der Reihenfolge zu besuchen, die die kürzeste Strecke bis zum Ausgangsort zurück ermöglicht. Neben der Distanz ist als weiterer Faktor auch die Größe der Belohnung entscheidend. Bisher wird das Problem mit aufwändigen Formeln und Computerprogrammen gelöst.

Zur Standardausrüstung der Bienen und Hummeln gehört jedoch nicht nur der Routenplaner, sondern auch ein Kalorienzähler. Anders als der Mensch können die Honigsammler bei der Rückkehr in den Stock berechnen, wie viel Energie sie für den Weg benötigt haben, während der sichtbare Abstand keine Rolle spielt. Diese Information wird dann per Tanzsprache den Artgenossen weitergegeben (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/20100120013 ).

Johannes Pernsteiner | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://qmul.ac.uk

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