Insektenflug: Hab sie - oh, hab sie doch nicht
Die ständig nervende Fliege, endlich in Reichweite, ein schneller Griff, und das Gesumme sollte ein Ende haben. Vorsichtig die Hand öffnen - nichts. Wie konnte sie nur so plötzlich entkommen?
Fliegen scheinen ein außergewöhnliches Talent zu haben, dem Fänger erst im letzten Moment zu entkommen. Wie genau sie das schaffen, wurde Michael Dickinson vom California Institute of Technology öfters gefragt. Seit 20 Jahren studiert der Bioingenieur die Mechanik des Insektenfluges und konnte dies bisher nicht beantworten. Bisher, denn jetzt hat er sich explizit angeschaut, wie die Fliege reagiert, wenn ihr Gefahr droht.
Dazu mussten sich Taufliegen auf eine Beobachtungsplattform setzen und filmen lassen. Mit einer herabkippenden, schwarzen Scheibe simulierten die Forscher eine fangende Hand, worauf auch 96 Prozent der Fliegen mit Flucht reagierten. Die unglücklichen 4 Prozent stuften das immer näher kommende Objekt wohl nicht als Gefahr ein.
Doch wie nimmt die Fliege eine Bedrohung überhaupt wahr? Sieht sie sie oder spürt sie sie? Um diese Frage zu beantworten, trennten die Wissenschaftler die Insekten mit einer durchsichtigen Folie von der herabkommenden Scheibe. Nun konnten sie die Bewegung nur noch sehen, nicht länger aber die dadurch anrollende Veränderung des Luftdrucks spüren. An der Reaktion der Tiere änderte das allerdings nichts. Die Gefahr zu sehen reicht also aus – um gewarnt zu sein.
Zur Reaktion auf die Warnung spielen dann Beine und Flügel die wichtigste Rolle. Genaueres haben die Wissenschaftler herausfinden wollen, indem sie den Insekten chirurgisch die Flügel stutzten und ihre Fluchtreaktion dann wie zuvor testeten. Als wäre alles in bester Ordnung sprangen auch flügellose Fliegen genauso vor der Gefahr weg wie Unverstümmelte.
Mit gleichzeitig intakten Beinen und Flügeln ist die Flucht übrigens noch erfolgreicher: Die Insekten verlagern nicht nur ihren Körperschwerpunkte, sondern bringen ihre Beine auch – immer entgegengesetzt zur Bedrohungsrichtung – in die entsprechende Position. Wird die Fliege zum Beispiel frontal angegriffen, bewegt sie ihre mittleren Extremitäten vorwärts, lehnt sich nach hinten und drückt sich rückwärts ab. Dank ihrer nahezu vollständigen 360-Grad-Sicht entkommt sie so gut wie immer, egal woher der Feind sich nähert.
Besonders beeindruckte die Wissenschaftler die schnelle Verarbeitung der visuellen Informationen. Egal aus welcher Richtung die Fliege bedroht wird, reagierte sie in nur 100 Millisekunden. Für die Fliege stellt dabei übrigens zunächst einmal alles Gesehene im Raum eine potenzielle Gefahr dar – weswegen sie schließlich auch für alle bedrohlichen Eventualitäten einen Fluchtplan zurechtgelegt hat.
Für diejenigen mit mehr als nur rein wissenschaftlichen Interessen am Fluchtverhalten der Fliege hat Dickinson am Ende noch eine ganz praktische Erkenntnis aus seinen Beobachtungen parat: Nicht auf die Startposition der Fliege zielen, sondern ein Stückchen über sie hinaus – denn "genau dahin wird die Fliege zuerst springen, wenn sie die Fliegenklatsche wahrnimmt".
Dazu mussten sich Taufliegen auf eine Beobachtungsplattform setzen und filmen lassen. Mit einer herabkippenden, schwarzen Scheibe simulierten die Forscher eine fangende Hand, worauf auch 96 Prozent der Fliegen mit Flucht reagierten. Die unglücklichen 4 Prozent stuften das immer näher kommende Objekt wohl nicht als Gefahr ein.
Doch wie nimmt die Fliege eine Bedrohung überhaupt wahr? Sieht sie sie oder spürt sie sie? Um diese Frage zu beantworten, trennten die Wissenschaftler die Insekten mit einer durchsichtigen Folie von der herabkommenden Scheibe. Nun konnten sie die Bewegung nur noch sehen, nicht länger aber die dadurch anrollende Veränderung des Luftdrucks spüren. An der Reaktion der Tiere änderte das allerdings nichts. Die Gefahr zu sehen reicht also aus – um gewarnt zu sein.
Zur Reaktion auf die Warnung spielen dann Beine und Flügel die wichtigste Rolle. Genaueres haben die Wissenschaftler herausfinden wollen, indem sie den Insekten chirurgisch die Flügel stutzten und ihre Fluchtreaktion dann wie zuvor testeten. Als wäre alles in bester Ordnung sprangen auch flügellose Fliegen genauso vor der Gefahr weg wie Unverstümmelte.
Ganz unnötig scheinen Flügel für ausweichende Fliegen allerdings nicht zu sein, wie ein Kontrollexperiment zeigte. Hier offenbarte sich, wie wichtig die Verlagerung des Körperschwerpunktes für eine erfolgreiche Flucht ist: Die Fliegen konnten sich zwar nicht mehr abdrücken, lehnten ihren Körper aber in die gewünschte Richtung – ein Vorsteuern gen richtigem Kurs, der die gehandikapten Tiere abheben und entwischen ließ.
Mit gleichzeitig intakten Beinen und Flügeln ist die Flucht übrigens noch erfolgreicher: Die Insekten verlagern nicht nur ihren Körperschwerpunkte, sondern bringen ihre Beine auch – immer entgegengesetzt zur Bedrohungsrichtung – in die entsprechende Position. Wird die Fliege zum Beispiel frontal angegriffen, bewegt sie ihre mittleren Extremitäten vorwärts, lehnt sich nach hinten und drückt sich rückwärts ab. Dank ihrer nahezu vollständigen 360-Grad-Sicht entkommt sie so gut wie immer, egal woher der Feind sich nähert.
Besonders beeindruckte die Wissenschaftler die schnelle Verarbeitung der visuellen Informationen. Egal aus welcher Richtung die Fliege bedroht wird, reagierte sie in nur 100 Millisekunden. Für die Fliege stellt dabei übrigens zunächst einmal alles Gesehene im Raum eine potenzielle Gefahr dar – weswegen sie schließlich auch für alle bedrohlichen Eventualitäten einen Fluchtplan zurechtgelegt hat.
Für diejenigen mit mehr als nur rein wissenschaftlichen Interessen am Fluchtverhalten der Fliege hat Dickinson am Ende noch eine ganz praktische Erkenntnis aus seinen Beobachtungen parat: Nicht auf die Startposition der Fliege zielen, sondern ein Stückchen über sie hinaus – denn "genau dahin wird die Fliege zuerst springen, wenn sie die Fliegenklatsche wahrnimmt".
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