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Der schnellste Weg zählt - Forscher zeigen: Ameisenstraßen folgen physikalischem Prinzip

21.03.2013
Das Fermatsche Prinzip kennen viele aus dem Physik-Unterricht: Es besagt, dass Licht immer den schnellstmöglichen Weg wählt.

Bei einem sogenannten Phasenübergang – beispielsweise von der Luft ins Wasser oder umgekehrt – verlaufen Lichtstrahlen daher nicht in einer geraden Linie, sondern mit einem Knick. Dieses Phänomen der Lichtbrechung lässt sich aber nicht nur in der Physik finden, sondern auch im Reich der Insekten, wie jetzt Forscher der Universität Regensburg gezeigt haben. So weisen auch Ameisenstraßen zwischen Nest und Futterstelle einen Knick auf, wenn die Tiere gezwungen werden, auf verschieden rauen Oberflächen zu laufen, die sie unterschiedlich stark „abbremsen“.


“Geknickte” Ameisenstraße von Wasmannia auropunctata-Arbeiterinnen an der Grenze zwischen einer feinen (weiß) und einer rauen (grün) Filzoberfläche. Die Futterstelle befindet sich auf der Seite der rauen Oberfläche. Die Zahl der Arbeiterinnen auf dem rauen Filz ist größer als auf dem feinen Filz, da hier die Laufgeschwindigkeit niedriger ist.
Foto: Simon Tragust

Dr. Jan Oettler, Dr. Volker S. Schmid und Prof. Dr. Jürgen Heinze vom Institut für Zoologie haben dazu das Verhalten der Kleinen Feuerameise (Wasmannia auropunctata) unter die Lupe genommen. Die Forscher gestalteten ihre Versuchsanordnung so, dass die Arbeiterinnen der Ameisenart gezwungen waren, auf unterschiedlichen Oberflächen zu ihrer Nahrungsquelle zu gelangen.

Interessanterweise nahmen die Arbeiterinnen dabei nicht die direkte und damit – von der Entfernung her gesehen – kürzeste Strecke. Vielmehr passten sie ihren Weg an die unterschiedlichen Laufgeschwindigkeiten auf den jeweiligen Oberflächen an und optimierten so ihre Laufzeit. Ein fundamentales physikalisches Prinzip taucht hier also in einem ganz anderen Zusammenhang wieder auf.

Auch Menschen folgen diesem Prinzip intuitiv; zum Beispiel, wenn ein Rettungsschwimmer den schnellsten Weg über den Strand und durchs Wasser zu einem Ertrinkenden nehmen muss. Da er sich im Wasser nicht so schnell fortbewegen kann wie an Land, weist auch sein Weg bei Rettungsmaßnahmen einen Knick auf.

Die Ergebnisse der Untersuchung wurden gestern in der renommierten Fachzeitschrift „PLOS ONE“ veröffentlicht (DOI: 10.1371/journal.pone.0059739).

Der Original-Artikel unter:
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0059739
Ansprechpartner für Medienvertreter:
Dr. Jan Oettler
Universität Regensburg
Institut für Zoologie
Tel.: 0941 943-2996
Jan.Oettler@biologie.uni-regensburg.de

Alexander Schlaak | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-regensburg.de
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0059739

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