Das Leben in luftiger Höhe ist für Insekten eine permanente Herausforderung an ihre Flugkünste – schon der leichteste Luftzug droht die Leichtgewichte ins Trudeln zu bringen. Dann wartet anstelle einer sanften Landung ein harter Aufprall. Die Zweiflügler (Diptera) wie Fliegen und Mücken bauten daher kurzerhand ihre Hinterflügel in zwei winzige klöppelartige Flugstabilisatoren, die Schwingkölbchen oder Halteren, um. Diese schwingen im Gleichtakt mit den Flügeln und das Insekt antwortet blitzschnell mit einer Lagekorrektur, wenn die Halteren auch nur ein wenig aus der normalen Schwingungsbahn ausgelenkt werden.

Schön und gut für die Diptera – doch warum stürzen auch vierflügelige Insekten wie Schmetterlinge nicht ab, denen diese äußerst nützlichen Schwingkölbchen fehlen? Noch dazu, wenn sie dämmerungsaktiv sind und damit die Augen nicht mehr zur Kurskontrolle nutzen können? Ein Forscherteam von Sanjay Sane von der Universität Washington unter Leitung von Thomas Daniel wählte den Tabakschschwärmer (Manduca sexta), um weitere Flughilfen aufzudecken. Umgewandelte Hinterflügel konnten es nicht sein, schließlich benutzt M. sexta vier prächtige Flügel zur Fortbewegung in der Luft. Also nahm Sane eine andere paarige Struktur genauer unter die Lupe: die Antennen des Schwärmers.

Sane und seine Kollegen filmten die fliegenden Tiere mit drei rechtwinklig zueinander stehenden Hochgeschwindigkeitskameras. Mit Hilfe dieser Anordnung erkannten die Wissenschaftler, dass die Antennen des Tabakschwärmers – genauso wie die Halteren der Diptera – im Gleichtakt mit den Flügeln schwingen und dass sie bei Änderungen der Körperlage leicht aus ihrer Schwingungsebene abgelenkt werden. Diese winzigen Veränderungen nehmen die Schwärmer auch tatsächlich mit speziellen Organen an der Basis der Fühler wahr, wie die Forscher mit elektrophysiologischen Messungen überprüften. Demnach übernehmen bei dem vierflügeligen Schwärmer die Antennen die flugstabilisierende Funktion, die bei Zweiflüglern die Schwingkölbchen haben.

Nun wollte das Forscherteam aber noch wissen, ob die Antennen dabei nach dem gleichen Prinzip arbeiten wie die Halteren der Zweiflügler, oder ob andere Reize wie Duft, Feuchtigkeit oder Temperatur, die Insekten über die Fühler registrieren, dabei eine Rolle spielen. Dazu kappten sie einigen Tieren ihre Fühler kanpp über der Basis, schickten sie in eine Flugkammer und beobachteten die Flugkünste der Schmetterlinge.

Die amputierten Schwärmer waren auf einmal stark beeinträchtigt: Ständig stießen sie an die Wände der Kammer an oder stürzten sogar ab – Vergleichsexemplare mit unversehrten Fühlern hingegen flogen fehlerfrei. Doch als die Wissenschaftler den amputierten Insekten ihre Fühler wieder anklebten, steuerten diese auf einmal wieder fast so gut durch die Lüfte wie unversehrte Schwärmer. Da die Nervenbahnen, die andere Informationen wie Duft oder Feuchtigkeit übermitteln, beim Ankleben der Antennen weiterhin gekappt blieben, war eindeutig, dass allein die Bewegung der Antennen, die an der Fühlerbasis registriert wird, für die Stabilisierung des Falterflugs ausreicht.

Zumindest die Tabakschwärmer, möglicherweise aber auch andere vierflügelige Insekten, haben also ihren Fühlern eine weitere Funktion übertragen: Als multifunktionale Antennen leiten sie die Tiere sicher und gewandt durch die turbulenten Lüfte.