Skurril: Bestäuber-Drohnen

Eine Mini-Drohne sorgt für Bestäubung. (Illustration: Dr. Eijiro Miyako)

Die Geschichte von den Bienchen und den Blümchen kennt jeder: Um Früchte oder Samen zu tragen, müssen viele Pflanzen von Insekten bestäubt werden. Doch die Bestäubungsleistung schwindet kritisch, da die Bestände von Biene und Co weltweit schrumpfen. Japanische Forscher haben nun einen skurrilen Lösungsansatz entwickelt, um diesem Problem entgegenzutreten: Mini-Drohnen, die durch raffinierte Haft-Verfahren Pollen von Blüte zu Blüte tragen.

Tomaten, Äpfel, Sonnenblumen... Viele Nutzpflanzen und Wildkräuter tragen nur Früchte und Samen, wenn Insekten für ihre Bestäubung gesorgt haben. Ihre Blüten locken die Boten des Lebens mit Nektar – ein Gewinngeschäft für alle Beteiligten. Doch dieses Millionen Jahre alte System ist bedroht: Durch Klimawandel, Pestizide und Krankheiten befinden sich die Bestände der Bienen und anderer Bestäuber-Insekten im Sinkflug. Dadurch drohen ökologische Folgen aber auch Einbußen beim kommerziellen Anbau. Lässt sich das Grundproblem nicht lösen, sollte man alternative Verfahren in petto haben, meinen die Forscher um Eijiro Miyako vom National Institute of Advanced Industrial Science and Technology in Tsukuba.

Mit Gel und Pferdehaar

Bei ihrem technischen Bestäuber handelt es sich um eine etwa vier Zentimeter große Drohne, die durch vier Propeller angetrieben wird. Wie die Forscher berichten, war nicht etwa die Konstruktion dieses kleinen Flugroboters die große Herausforderung, sondern die Fähigkeit, mit ihm Pollen zu transportieren. Bei den Insekten geschieht dies durch feine Härchen an der Körperoberfläche. Dies simulierten die Forscher bei ihrer Drohne durch ein spezielles ionisches Gel, das mittels elektrostatischer Effekte Pollen aufnehmen und wieder abgeben kann.  (doppelt sich mit unten)

Die Forscher testeten die Fähigkeit des Gels, Pollen zu transportieren, zunächst durch Versuche mit Ameisen und Stubenfliegen: Sie verpassten den Insekten einen Tropfen der zähen Substanz und ließe sie dann auf einen Strauß Tulpen los. Die anschließende Untersuchung der kleinen Probanden zeigte: Sie hatten deutlich mehr Blütenpollen aufgenommen als unbehandelte Kontrollinsekten. Neben den elektrostatischen Merkmalen ist ein weiterer Vorteil der Substanz: "Herkömmliche Gele bestehen hauptsächlich aus Wasser und können nicht für eine lange Zeit verwendet werden. Bei unserem Material ist das nicht der Fall", erklärt Miyako.

Lilien erfolgreich bestäubt

Im nächsten Schritt verteilten die Forscher das Gel auf der Oberfläche der kleinen Drohne und rüsteten sie zusätzlich mit einem Stück Pferdehaar aus. Dies sollte die Oberfläche vergrößern und für mehr elektrostatische Aufladung sorgen, damit die Pollen sich an das Vehikel heften. Anschließend ließen sie es Lilienblüten anfliegen, um Pollen-Fracht aufzunehmen und steuerten dann weitere Blüten an, um sie zu bestäuben. Die Auswertung des Samenansatzes der Lilien zeigte, dass dadurch tatsächlich eine Bestäubungsleistung erbracht worden war. Drohnen ohne Gel hinterließen die Pflanzen hingen oft unbestäubt.

Noch ist allerdings einiges an Entwicklungsarbeit zu leisten, bis die Drohnen wie Bienen eigenständig von Blüte zu Blüte schwirren, aber die Forscher sehen Potenzial: "Wir glauben, dass Roboter-Bestäuber trainiert werden könnten, um durch globale Positionierungssysteme und künstliche Intelligenz Bestäubungswege zu erlernen", sagt Miyako.

Ob tatsächlich einmal mit Pollen beladene Drohnen die fehlenden Leistungen der Insekten  ausgleichen können, bleibt natürlich höchst fraglich. Die skurrile Studie macht aber auf besondere Weise eines erneut klar: Die natürlichen Bestäuber sind kostbar und wir sollten zunächst einmal alles daran setzen, um den Bienen und anderen Insekten das Überleben zu sichern.

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Der Autor ist ein brillant schreibender Wissenschaftler, der keinen Zweifel daran lässt, dass Tiere Freude, Liebe, Angst und Eifersucht fühlen und dass sie denken können.

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