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Hummeln begreifen sinnlich komplex

Eine Hummel bei einem Versuch in Dunkelheit, wenn sie Formen nur fühlen, aber nicht sehen kann. (Bild: Lars Chittka)

Ein rundes Gebilde, keine Ecken und Kanten – wenn wir einen Ball gesehen haben, können wir ihn anschließend allein durch blindes Ertasten von einem Würfel unterscheiden. Wie nun Forscher herausgefunden haben, sind erstaunlicherweise auch Hummeln zu einer solch komplexen Transferleistung zwischen Sinnessystemen fähig: Sie können ein zuvor gesehenes Objekt allein durch Tasten wiedererkennen und umgekehrt. Erneut zeigt sich damit, welche komplexen kognitiven Leistungen auch die vermeintlich simplen Insektengehirne hervorbringen können, sagen die Forscher.

Kreuzmodale Wahrnehmung heißt der Fachbegriff: Unser Gehirn speichert Informationen in einer Weise ab, die eine Verknüpfung mit anderen Sinnen ermöglicht. So können wir etwa ein Schlüsselbund in einer Tasche voller anderer Sachen ertasten, denn in unserem Verstand gibt es ein mentales Bild dieses Objekts, das auch umfasst, wie es sich anfühlt. Neben dem Menschen ist diese komplexe kognitive Fähigkeit bisher nur von einigen hochentwickelten Wirbeltieren bekannt. Man könnte deshalb meinen, dass es sich gar nicht erst lohnt, sie bei Insekten zu suchen. Doch so simpel, wie man lange angenommen hat, sind diese Wesen nicht, haben Studien der letzten Jahre eindrucksvoll dokumentiert.

Erstaunlich clevere Insekten

Vor allem die Hummel hat dabei Köpfchen bewiesen: Die pummeligen Cousinen der Honigbienen können demnach Zusammenhänge erfassen und Aufgaben lösen. Es ist in diesem Kontext bekannt, dass sie sich visuelle und taktile Merkmale von Objekten einprägen, die sie über ihre Augen beziehungsweise das Betasten mit den Fühlern wahrnehmen. Im Rahmen ihrer Studie sind die Forscher der Queen Mary University in London nun der Frage nachgegangen, ob Hummeln bei diesen beiden Sinnen zu einer kreuzmodalen Wahrnehmung fähig sind.

Im ersten Versuch brachten sie ihren Hummeln zunächst bei, zwischen Kugeln und Würfeln allein durch ihren Tastsinn zu unterscheiden. Den Tieren wurden dazu in einem stockfinsteren Raum würfelförmige neben kugelförmigen Objekten auf Petrischalen präsentiert. Die Kugeln besaßen eine Öffnung, die Zugang zu leckerem Zuckerwasser bot. Bei den Würfeln gab es dagegen nur einen scheußlichen Bitterstoff. Wie Aufnahmen bei Infrarotbeleuchtung dokumentierten, lernten die Hummeln schnell, durch das Ertasten der Gebilde mit ihren Fühlern die Form mit der Belohnung zu verbinden: Sie widmeten ihr Interesse bei der krabbelnden Erkundung in der Dunkelheit schließlich nur noch den Kugeln, selbst wenn diese kein Zuckerwasser enthielten.

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Als Nächstes folgte nun der entscheidende Versuch: Die Forscher präsentierten den Hummeln die Kugeln neben den Würfeln bei Tageslicht. Die Objekte waren dabei durch eine Glasscheibe unzugänglich gemacht – die Versuchstiere konnten sie somit nur sehen und nicht mehr ertasten. Dabei zeigten die Beobachtungen: Die Hummeln umschwirrten gezielt die Kugeln und ließen die Würfel links liegen. Demnach konnten sie das, was sie sahen, mit dem verknüpfen, was sie zuvor nur ertastet hatten. Mit anderen Worten: Offenbar sieht etwas, das sich rund anfühlt, für eine Hummel auch rund aus.

Ein komplexes Objektbild im Hummelköpfchen

Dass dies auch umgekehrt zutrifft, zeigten weitere Experimente. Dabei lernten die Hummeln bei Tageslicht den Anblick von Kugeln und Würfeln zu unterscheiden, ohne ihren Tastsinn einsetzen zu können. Bei anschließenden Tests in der Dunkelheit reagierten sie dann mit besonderem Interesse auf die taktilen Reize der Kugeln und schenkten den Würfeln keine weitere Beachtung. Die Form spielte dabei keine grundlegende Rolle, betonen die Forscher: Wenn sie ihre Versuche mit den Würfeln als Belohnungsobjekte durchführten, entwickelten die Hummeln eine kreuzmodale Vorliebe für diese Gestalt. „Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass Hummeln ihre Sinne nicht als separate Kanäle verarbeiten – sie vereinigen sie in einer Art Gesamt-Repräsentation“, resümiert die Erstautorin der Studie Cwyn Solvi.

Sie und ihre Kollegen sehen in den Ergebnissen nun einen weiteren Beleg für die lange unterschätzen kognitiven Fähigkeiten mancher Insektenarten. „Wir wissen zwar seit langem, dass sich Hummeln etwa an die Formen von Blüten erinnern können. Unsere Arbeit zeigt nun aber darüber hinaus, dass offenbar im Gehirn dieser Insekten mentale Bilder von diesen Formen entstehen“, sagt Co-Autor Lars Chittka. Seine Kollegin Selene Gutierrez Al-Khudhairy ergänzt: „Dies ist eine erstaunliche Leistung, wenn man die winzige Größe des Gehirns dieser Tiere bedenkt“.

Solvi warnt allerdings vor zu stark vermenschlichten Sichtweisen auf die Erlebniswelt der Hummeln, denn es ist bisher schwer zu beurteilen, was genau in den Insekten vorgeht. Diesem Aspekt wollen sie und ihre Kollegen sich nun in weiteren Untersuchungen widmen. „Wir sagen nicht, dass Hummeln die Welt wie wir erleben, aber unsere Ergebnisse zeigen zumindest, dass in ihren Köpfen Erstaunliches abläuft“, so Solvi abschließend.

Quelle: Queen Mary University, Fachartikel: Science, doi: 10.1126/science.aay8064

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