Die Sichtverhältnisse im tropischen Regenwald sind schwierig: ein schummriges Dunkel, gesprenkelt mit flimmernden Lichtflecken und bunten Farbtupfern. Da fällt es einem einsam umherflatternden Schmetterling nicht leicht, den passenden Paarungspartner zu entdecken. Die bunte Flügelzeichnung ist zwar arttypisch, lässt sich aber aus der Ferne nicht unbedingt gut erkennen. Deshalb nehmen Schmetterlinge der Art Heliconius cydno zusätzlich ein ausgefalleneres und auffälligeres Merkmal zu Hilfe: die Polarisation des Lichts, das vom Flügel reflektiert wird.

Das Foto auf dieser Seite zeigt ein Weibchen der Art H. cydno (online nicht verfügbar) im Vergleich mit einem von H. melpomene (online nicht verfügbar). In beiden Fällen wurden zwei Aufnahmen vom rechten Flügel durch einen Polarisationsfilter gemacht, der zunächst senkrecht und dann waagrecht angeordnet war, und die beiden Bilder anschließend voneinander abgezogen. Die Differenz zwischen zwei gleichen Farbwerten ist natürlich null. Deshalb ergibt sich, wenn man identische Fotos voneinander abzieht, eine schwarze Fläche. Das trifft für den Flügel von H. melpomene zu. Dagegen sind weite Bereiche auf dem Flügel von H. cydno, die bläulich schillern, in der Differenz-Aufnahme immer noch deutlich sichtbar. Das kann nur daran liegen, dass das von ihnen reflektierte Licht polarisiert ist und deshalb den Polarisationsfilter in der einen Orientierung passiert, in der anderen dagegen nicht.

Das menschliche Auge vermag die Polarisation von Licht nicht wahrzunehmen. Dagegen sind Männchen von H. cydno nicht nur im Stande, sie zu erkennen, sondern fliegen auch darauf. Das bewies ein Team um Alison Sweeney von der Duke-Universität in Durham (North Carolina). Dazu befestigten die Wissenschaftler je ein Flügelpaar eines Weibchens von H. cydno und H. melpomene unter zwei verschiedenartigen farbtreuen Filtern. Der eine hob die Polarisation des gestreuten Lichts auf, der andere nicht.

Die Forscher beobachteten nun, welches Interesse vorbeifliegende Männchen den künstlich bewegten Flügeln entgegenbrachten. Wie sich zeigte, ließ sich H. melpomene, dessen Weibchen keine polarisierenden Flügel trägt, nicht durch irgendwelche Filter beeindrucken. Polarisiert oder nicht – das war dem Schmetterling einerlei. Ganz anders bei H. cydno. Er startete deutlich häufiger Annäherungsversuche, wenn der dargebotene Flügel keinen depolarisierenden Filter trug (Nature, Bd. 423, S. 31).

Vermutlich führt die Ausschau nach polarisiertem Licht H. cydno schneller und sicherer zu seinem Weibchen. Während das schillernde Blau der Flügel bei der düsteren Beleuchtung in den tiefen Winkeln des Tropenwaldes verfälscht wird, lassen sich die Polarisationsmuster auch unter schwierigen Bedingungen sicher und leicht erkennen. (G.T./T.K.)

Aus: Spektrum der Wissenschaft 7 / 2003, Seite 21
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