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 Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen
20.07.2018 | Universitätsklinikum Heidelberg

nachricht Erwiesen: Mücken können tropisches Chikungunya-Virus auch bei niedrigen Temperaturen verbreiten
20.07.2018 | Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin

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: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

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