Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Duftlandschaft in Stereo

09.03.2010
Wüstenameisen können mit ihren Antennen Duftlandkarten erkennen und zur Navigation nutzen

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena haben bei der Wüstenameise Cataglyphis eine neue Orientierungsleistung erforscht.

Bekannt geworden sind die Ameisen bereits durch ihre beeindruckende visuelle Orientierung: Sie nutzen einen Sonnenkompass, kombiniert mit einem Schrittzähler, und sichtbare Landmarken, um nach der Futtersuche ihr Nest zielgenau anzusteuern.

Nachdem das Forscherteam aus Jena kürzlich entdeckte, dass die Ameisen auch ihren Geruchssinn zum Auffinden ihrer Heimat benutzen, brachten weitere Experimente jetzt zum Vorschein, dass die Tiere nicht nur die Quelle eines Duftes ansteuern, sondern sogar die Verteilung verschiedener Düfte in der Nestumgebung - einer Landkarte ähnlich - lernen und zur Navigation einsetzen können. Auch zeigte sich, dass die Tiere für diese Art der Duftnavigation beide Antennen benötigen - sie riechen die Umgebung in Stereo. (Animal Behaviour, online first doi:10.1016/j.anbehav.2010.01.011)

Cataglyphis fortis, die Wüstenameise, ist in den kahlen Salzwüsten Tunesiens heimisch. Um nach der Nahrungssuche den Weg zurück zum Nest zu finden - ein etwa zwei Zentimeter kleines Loch im Wüstenboden - nutzt Cataglyphis verschiedene Navigationssysteme: einen Sonnenkompass, einen Wegstreckenintegrator (die Ameise zählt dabei quasi ihre Schritte) und die visuelle Erkennung von Landmarken. Dass darüber hinaus auch lokale Düfte eine Rolle bei der Orientierung des Insekts spielen, war kürzlich von Kathrin Steck, Bill Hansson und Markus Knaden, Neuroethologen am Max Planck Institut für chemische Ökologie in Jena, gezeigt worden (Frontiers in Zoology, 2009, Vol. 6 No. 5): Ameisen können lernen, einen Duft mit ihrem Nest zu assoziieren und sogar von anderen Düften zu unterscheiden. Können die Tiere aber auch Duftmuster wiedererkennen, die sich ergeben, wenn sich mehrere verschiedene Duftstoffe an verschiedenen Positionen in der Nähe ihres Nestes befinden? Und sollte dies der Fall sein, nutzen sie dann zur Orientierung ihre beiden Antennen als Stereoempfänger - so wie zwei Augen oder zwei Ohren eine räumliche Empfindung ermöglichen?

"Wir haben letztlich zwei Schlüsselexperimente gemacht", so Kathrin Steck, Doktorandin am Institut. "Zuerst haben wir am Nesteingang vier Duftpunkte gesetzt mit den Stoffen Methylsalicylat, Decanal, Nonanal und Indol und darauf die Tiere trainiert. Wurden diese vier Duftpunkte in derselben Anordnung vom Nest weg und woanders hin verschoben, steuerten die Tiere die Duftpunkte erneut an, obwohl sich das Nest dort gar nicht befand. Vertauschten wir aber die vier Duftpunkte in ihrer Position zueinander, waren die Tiere verwirrt." Damit lag die Vermutung nahe, dass die Ameisen nicht eindimensional "denken" - also einen spezifischen Duft mit dem Nest assoziieren - sondern mehrdimensional eine Art Landschaft aus Düften mit dem Nest in Verbindung bringen können. Die aus den vier Stoffen bestehende Duftlandschaft haben die Wissenschaftler mit Hilfe einer besonderen Messtechnik während der Verhaltensexperimente mit verfolgt. Sie verwendeten einen speziellen Photoionisationsdetektor, mit dem sie die Verteilung der Duftstoffe in Raum und Zeit feststellen konnten.

Eine räumliche Vorstellung kann am einfachsten erlangt werden, wenn, wie beim Sehen, zwei getrennte Wahrnehmungsorgane verfügbar sind. Dies wären in diesem Falle die beiden Antennen der Ameisen. "Damit lag das zweite Schlüsselexperiment nahe: Wir testeten Ameisen, die nur über eine Antenne verfügten", so Markus Knaden, Leiter der Studie. Tatsächlich konnten sich die Tiere, die auf Duftlandschaften trainiert wurden, aber nur noch eine Antenne besaßen, nicht mehr orientieren.

Stereoriechen bei Tieren ist schon länger bekannt - man ist sich sicher, dass Ratten und auch der Mensch dies können. Die vorliegende Untersuchung zeigt, dass auch Ameisen über diese Wahrnehmung verfügen, aber nicht nur das: "Wir haben in unseren Experimenten nachgewiesen, dass die Wüstenameisen das Stereoriechen erfolgreich für ihre Navigation in der Wüste einsetzen können", so Bill Hansson, Direktor am Institut. [JWK]

Originalveröffentlichung:
Kathrin Steck, Markus Knaden, Bill S. Hansson: Do desert ants smell the scenery in stereo? Animal Behaviour, online first (doi:10.1016/j.anbehav.2010.01.011).
Kontakt:
Prof. Dr. Bill S. Hansson, MPI für chemische Ökologie, Tel.: 03641 / 57-1400, hansson@ice.mpg.de
Dr. Markus Knaden, MPI für chemische Ökologie, Tel.: 03641 / 57-1421, mknaden@ice.mpg.de

Dipl. Biol. Kathrin Steck; MPI für chemische Ökologie, Tel.: 03641 / 57-1466, ksteck@ice.mpg.de

Bildmaterial:
Angela Overmeyer M.A., MPI für chemische Ökologie, Tel.: 03641 / 57-2110, overmeyer@ice.mpg.de

Dr. Jan-Wolfhard Kellmann | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ice.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der Türsteher im Gehirn
06.08.2020 | Institute of Science and Technology Austria

nachricht Peptide: Forschungs-Erfolg mit den kleinen Geschwistern der Proteine
06.08.2020 | Hochschule Coburg

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: Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

Eine entscheidende Ergänzung zum Stanzen von Kontakten erarbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Die Aachener haben im Rahmen des EFRE-Forschungsprojekts ScanCut zusammen mit Industriepartnern aus Nordrhein-Westfalen ein hybrides Fertigungsverfahren zum Laserschneiden von dünnwandigen Metallbändern entwickelt, wodurch auch winzige Details von Kontaktteilen umweltfreundlich, hochpräzise und effizient gefertigt werden können.

Sie sind unscheinbar und winzig, trotzdem steht und fällt der Einsatz eines modernen Fahrzeugs mit ihnen: Die Rede ist von mehreren Tausend Steckverbindern im...

Im Focus: ScanCut project completed: laser cutting enables more intricate plug connector designs

Scientists at the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT have come up with a striking new addition to contact stamping technologies in the ERDF research project ScanCut. In collaboration with industry partners from North Rhine-Westphalia, the Aachen-based team of researchers developed a hybrid manufacturing process for the laser cutting of thin-walled metal strips. This new process makes it possible to fabricate even the tiniest details of contact parts in an eco-friendly, high-precision and efficient manner.

Plug connectors are tiny and, at first glance, unremarkable – yet modern vehicles would be unable to function without them. Several thousand plug connectors...

Im Focus: Elektrogesponnene Vliese mit gerichteten Fasern für die Sehnen- und Bänderrekostruktion

Sportunfälle und der demografische Wandel sorgen für eine gesteigerte Nachfrage an neuen Möglichkeiten zur Regeneration von Bändern und Sehnen. Eine Kooperation aus italienischen und deutschen Wissenschaftler*innen forschen gemeinsam an neuen Materialien, um dieser Nachfrage gerecht zu werden.

Dem Team ist es gelungen elektrogesponnene Vliese mit hochgerichteten Fasern zu generieren, die eine geeignete Basis für Ersatzmaterialien für Sehnen und...

Im Focus: New Strategy Against Osteoporosis

An international research team has found a new approach that may be able to reduce bone loss in osteoporosis and maintain bone health.

Osteoporosis is the most common age-related bone disease which affects hundreds of millions of individuals worldwide. It is estimated that one in three women...

Im Focus: Neue Strategie gegen Osteoporose

Ein internationales Forschungsteam hat einen neuen Ansatzpunkt gefunden, über den man möglicherweise den Knochenabbau bei Osteoporose verringern und die Knochengesundheit erhalten kann.

Die Osteoporose ist die häufigste altersbedingte Knochenkrankheit. Weltweit sind hunderte Millionen Menschen davon betroffen. Es wird geschätzt, dass eine von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationstage 2020 – digital

06.08.2020 | Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der Türsteher im Gehirn

06.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Kognitive Energiesysteme: Neues Kompetenzzentrum sucht Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft

06.08.2020 | Energie und Elektrotechnik

Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

06.08.2020 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics