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Foto: AP, AP
Forschungsergebnisse: Schmetterlinge haben "GPS" in den Fühlern
Washington (RPO). Schmetterlinge orientieren sich mit Hilfe einer Art GPS, das in ihren Fühlern eingebaut ist. Bisher hatten Forscher das gesamte Navigationssystem der Tiere im Gehirn vermutet - doch die Experimente eines US-Teams haben nun gezeigt, dass die Antennen entscheidend zur Orientierung beitragen.
Dazu untersuchten die Biologen Monarchfalter, welche jeden Herbst 4000 Kilometer in Richtung Süden fliegen, um dort zu überwintern. Dabei orientieren sich die Tiere am Sonnenstand und können trotz der Wanderung der Sonne während des Tages und der Jahreszeiten ihre Flugrichtung beibehalten. Die Forscher um Christine Merlin von der Universität von Massachusetts in Worcester berichten im Fachjournal "Science" von ihren Erkenntnissen (Bd. 325, S. 1700).
Für die Experimente teilten die Forscher die Versuchstiere in mehrere Gruppen ein und manipulierten sie auf unterschiedliche Weise. Einigen Tieren entfernten sie die Fühler, anderen übermalten sie die Antennen mit schwarzer Farbe oder einem durchsichtigen Überzug.
Dann hielten sie die Insekten während einiger Tage in Kammern, die sie jeweils 12 Stunden beleuchteten und anschließend 12 Stunden abdunkelten. Bei der einen Hälfte der Schmetterlinge behielten die Forscher den normalen Tagesrhythmus bei, bei der anderen Hälfte versetzten sie diesen Rhythmus um sechs Stunden. Anschließend entließen sie die Tiere in Käfige im Freien und registrierten ihre Flugrichtung.
Nur die Falter mit Antennen waren in der Lage, zielgerichtet nach Süden zu fliegen. Die Tiere ohne Fühler fanden sich hingegen überhaupt nicht zurecht - ihnen fehlte offenbar ein wichtiger Teil ihres Navigationssytems. Diese Entdeckung überrascht - vermuteten die Wissenschaftler doch das ganze Orientierungssystem der Schmetterlinge im Gehirn, wo es bei vielen anderen Insekten auch sitzt.
Zudem konnten die Wissenschaftler ausschließen, dass die Geruchswahrnehmung an der Orientierung beteiligt ist - der transparente Überzug auf den Antennen, mit denen die Schmetterlinge normalerweise riechen, verhinderte jeden derartigen Sinneseindruck, und trotzdem fanden die Tiere den Weg nach Süden.
Kompass und Zeitgeber
Es war bereits bekannt, dass sich das Orientierungssystem der Schmetterlinge aus einem Kompass und einem Zeitgeber zusammensetzt. Dieser Zeitgeber muss durch das Sonnenlicht immer wieder neu gestellt werden, da er sonst jeden Tag ein wenig mehr vor- oder nachgeht.
Während Forscher bislang davon ausgingen, dass sich sowohl Kompass als auch Zeitgeber im Gehirn der Schmetterlinge befinden, zeigen die neuen Ergebnisse nun, dass die innere Uhr in den Fühlern sitzt. So konnten die Falter mit den schwarz bepinselten Antennen ihren Rhythmus zwar noch einige Tage beibehalten, aber da kein Licht an die Antennen drang, war keine Neukalibrierung möglich.
Die zeitversetzten Tiere mit intakten Antennen passten sich dagegen schnell wieder an den tatsächlichen Tagesrhythmus an, als sie ins Freie entlassen wurden. Für die Schmetterlinge ist es wichtig, eine Art Kalender zu führen, da sich der Sonnenstand, der ihnen die Orientierung ermöglicht, über das Jahr verändert.
Quelle: DDP/felt
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