Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Virtuelle Partner reizen Weibchen zum Spannen

10.02.2015

Biologen und Informatiker der Universität Siegen lassen echte Breitflossenkärpflinge mit virtuellen Artgenossen interagieren, um deren Verhaltensmuster zu identifizieren.

Ist der Mann vor meiner Nase echt oder virtuell? Das Breitflossenkärpfling-Weibchen im großen Aquarium der Biologie am Campus Adolf-Reichwein-Straße der Universität Siegen scheint sich diese Frage nicht zu stellen. Der Blick auf den Monitor am seitlichen Kopf des Aquariums zeigt deutlich einen möglichen Partner.


Foto: Klaus Müller, Prof. Dr. Klaudia Witte, Stefanie Gierszewski

Die große, schwarz-gebänderte Rückenflosse sowie die zart-orange durchwirkte Schwanzflosse sprechen aus Sicht des Weibchens eine eindeutige Sprache. Der menschliche Betrachter mag schmunzeln. Weiß er doch, dass auf den Bildschirm die perfekte Kopie eines Breitflossenkärpflings projiziert ist. Prof. Dr. Klaudia Witte, Biologie-Doktorandin Stefanie Gierszewski und ihr Informatik-Kollege Klaus Müller können das virtuelle Männchen nach Belieben über einen Playstation-Controller dirigieren. Rückenflosse aufstellen, nach rechts oder links schwimmen, der Fisch folgt jedem Befehl – optimale Voraussetzungen für Verhaltensforschung.

Dass dem so ist, ist Ergebnis einer interdisziplinären Kooperation zwischen Experten für Echtzeit Lernsysteme (Prof. Dr.-Ing. Klaus-Dieter Kuhnert) und Verhaltensbiologen der Universität Siegen. 2012 bewilligte die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) 420.000 Euro für dieses Projekt mit dem Titel „Analyse durch Synthese mit virtuellen Fischen als neue Versuchsmethode in Untersuchungen zur Partnerwahl“.

Professorin Witte: „Wir wollen herausfinden, welche Information Weibchen gewinnen, wenn sie anderen Weibchen bei der Partnerwahl zuschauen.“ Kopieren ist in der Tierwelt weit verbreitet. Die Biologen der Uni Siegen interessiert jedoch, welche Informationen ein Weibchen erhalten muss, um beispielsweise von der vormals präferierten Partnerwahl abzuweichen. Generell gilt: wahlunerfahrenen Weibchen kann das Nachahmen Vorteile bringen. Balzende Fische ziehen Räuber an. Nahe Weibchen geraten mit in Gefahr. Wer aus Entfernung zuschaut und so Erfahrung sammelt, ist sicherer. Um dieses Kopieren von Verhalten besser studieren zu können, experimentieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im „virtuellen Labor“.

Dass Fische virtuelle Artgenossen und deren Aktionen wahrnehmen, haben Versuche bereits bewiesen. Werden einem Breitflossenkärpfling-Weibchen virtuelle Männchen auf LCD-Bildschirm oder alten CRT-Monitoren präsentiert, bevorzugt das Weibchen die LCD-Version. Besteht die Auswahl zwischen einem echten Fisch und einem virtuellen auf LCD-Monitor, gibt das Weibchen dem Fisch aus Fleisch und Blut den Vorzug. Werden auf einem Monitor ein leeres Aquarium, auf dem anderen ein virtuelles Männchen in 3D-Version gezeigt, gilt die Vorliebe dem virtuellen 3D-Männchen. Ein virtuelles 3D-Männchen der eigenen Art ist für ein Weibchen attraktiver als ein Video mit Männchen einer anderen Art.

Virtuelle Partner werden von Breitflossenkärpfling-Weibchen demnach optisch akzeptiert. Das liegt vor allem an der guten Qualität der Animation. Klaus Müller: „Die Faszination des Projekts besteht aus Sicht der Informatik darin, dass wir über ein Bildverarbeitungssystem die Bewegungen des echten Fisches analysieren und somit das virtuelle Modell mit dem echten Fisch interagieren lassen können.“ An dieser Ziel-Lösung arbeiten die Beteiligten derzeit. Sie ist greifbar nahe.

Zwei Kameras zeichnen die Bewegungen des Weibchens in bestimmten Situationen auf. Mithilfe dieser Daten wird der virtuelle Fisch derart programmiert, dass er künftig autonom auf das Verhalten des echten Weibchens reagieren kann. Klaus Müller: „Wir stellen gerade auf die Version des autonomen Fischmodells um.“ Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind guter Dinge, mit diesem Griff in die Animationskiste das Kopierverhalten der Breitflossenkärpflinge zu verstehen.

Um ihre bisherigen Erfahrungen und Tipps und Tricks zur Nutzung von Animation in der Verhal-tensforschung zu teilen und auszutauschen, treffen die Forscher im August, bei einem eigens organisierten Symposium im Zuge der 34th International Ethological Conference 2015 in Cairns, Australien, mit anderen "Artgenossen" zusammen.

Ansprechpartner sind:
Prof. Dr. Klaudia Witte
e-Mail: witte@biologie.uni-siegen.de
Tel. 0271-7403297

Prof. Dr.-Ing. Klaus Dieter Kuhnert
e-Mail: kuhnert@fb12.uni-siegen.de
Tel. 0271-7404778

Katja Knoche | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-siegen.de

Weitere Berichte zu: Animation Aquarium Artgenossen Fisch LCD-Monitor Monitor Männchen Partnerwahl Rückenflosse Weibchen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht
18.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Pflanzen können drei Eltern haben
18.10.2017 | Universität Bremen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

18.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben

18.10.2017 | Messenachrichten

»ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik