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Drittmittelprojekt

Titel:
Navigation und Lernen in virtuellen Welten: Verhaltensleistungen der Honigbienen unter stationären Flugbedingungen

Projektleitung an der Universität Würzburg:

Kurzbeschreibung:

Forschungsschwerpunkte:

Ziel dieses Projektes war die Aufklärung von Verhaltensleistungen fixiert fliegender Honigbienen Apis mellifera unter kontrollierten Laborbedingungen (Flugsimulator) in der LED-Arena. Dieser Ansatz ermöglicht bereits etablierte Methoden und Konzepte sowohl zur Flugenergetik und Manövrierleistungen als auch zur Orientierung im Raum, zum Mustersehen und zum Lernen/Gedächtnis von Drosophila melanogaster und anderen Dipteren auf die Honigbiene zu übertragen.



Ergebnisse:

Um das Verhalten fixiert fliegender Honigbienen im Flugsimulator kennenzulernen, wurden Fourageure am Bienenstock abgefangen und unter closed-loop Bedingungen auf ihre Tendenz hin untersucht, visuelle Objekte spontan anzufliegen. Hierbei kontrollierte die Biene aktiv die Winkelgeschwindigkeit ihrer virtuellen Rotation um die Körperhochachse durch Veränderung der Schlagamplitude beider Flügel. Die visuellen Objekte wurden in ihrer Form, ihrem Detailreichtum und ihrer Grösse verändert und in randomisierter Reihenfolge dem Tier präsentiert. Für die Bewertung der Verhaltensleistung wurde die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Objekts innerhalb des 360 Grad visuellen Umfelds der Biene analysiert. Dabei zeigt sich, dass stationär fliegende Honigbienen im Gegensatz zu Drosophila unter den gewählten Bedingungen antifixieren, d.h. dazu tendieren sich von Objekten abzuwenden.Diese Verhaltensleistung ist unabhängig von der Komplexität des Objekts, wird aber in ihrer Ausprägung durch die Grösse des Objekts bestimmt. Möglicherweise erleichtert bei Antifixation die Winkelausdehnung grosser Objekte in das laterale Gesichtsfeld der Biene die virtuelle Selbst-Stabilisierung. Kreisförmige Objekte unterhalb etwa 8 Grad Winkelgrösse rufen nur noch geringfügige Objekt-Orientierungsreaktionen hervor. Dieses Ergebnis deutet möglicherweise auf die untere Auflösungsschwelle des Bienenauges für Bewegungsreize bei monochromatischer Beleuchtung (grüne Leuchtdioden) innerhalb der Flugarena hin.
Zusammenfassend zeigt die Pilotstudie, dass Honigbienen im Flugsimulator ununterbrochen für mehr als eine Stunde fliegen. Sie sind in der Lage ihre virtuelle Eigendrehung zumindest teilweise visuell zu stabilisieren. Sie zeigen dabei die Tendenz zur Antifixation gegenüber einzelnen visuellen Objekten. Das Orientierungsverhalten hat eine hohe interindividuelle Variabilität. Möglicherweise spiegelt letztere die unterschiedliche Erfahrung der einzelnen Tiere wider.

Schlagworte:
    Apis
    Verhalten
    Navigation
    Flugsimulator

Laufzeit: von 05.1999 bis 04.2001

Förderinstitution:
DFG ,Genehmigungsdatum: 15.04.1999

Publikationen: