Elektrische Felder führen Hummeln zur Blüte

Hummeln haben einen sechsten Sinn: Mit ihren feinen Härchen können sie schwache elektrische Felder von Pflanzen erfühlen. So finden sie heraus, ob sich der Besuch einer Blüte lohnt - oder ob dort Artgenossen kürzlich genascht haben.

Pflanzen locken bestäubende Insekten nicht nur durch ihr farbenprächtiges Aussehen und den Geruch, den sie verströmen. Pflanzen verfügen auch über ein bislang noch wenig erforschtes Kommunikationssystem: Sie bauen schwache elektrische Felder um die Blüten auf, über die manche Insekten-Arten Informationen über Zustand und Standort von Nektarquellen empfangen.

Schon aus früheren Untersuchungen war bekannt, dass Blüten eine leicht negative elektrische Ladung aufweisen, während Bienen bei ihrem Flug sich durch die Luftreibung positiv aufladen. Ein Team um den britischen Biologen Gregory Sutton wies an den pummeligen Vertretern der Bienen, den Erdhummeln, nach, dass diese Ladungen wahrnehmen können und sich daran sogar orientieren. In ihrer jüngsten Studie haben die Forscher nun herausgefunden, wie die Hummeln das machen.

Ladungen erfühlen

„Wir kennen die Elektro-Sensorik im Tierreich vor allem von manchen Meeresbewohnern wie Haien oder Rochen, die die Leitfähigkeit des Salzwassers nutzen. Wie Bienen auf schwache Elektrosignale im nichtleitenden Medium Luft reagieren können, war bisher unklar“, sagt Sutton. Er und sein Team testeten zwei mögliche Mechanismen, wie Insekten elektrische Signale empfangen könnten: Naheliegend waren einerseits die Fühler – groß wie Antennen, mit Sensoren bestückt und im Inneren mit Gel gefüllt, das Elektrosignale weiterleiten könnte - oder alternativ mechanosensorische Härchen am Körper der Insekten.

Kopf einer Erdhummel in Großaufnahme
Gregory Sutton, Dom Clarke, Erica Morley, Daniel Robert
Der „Pelz“ der Erdhummeln ist auch ein Elektro-Sinnesorgan

Mit berührungsloser Lasermessung untersuchten die Forscher, wie und mit welchen Körperteilen Hummeln auf elektrische Signale reagieren. Ihre Ergebnisse: Die Insekten empfinden schwache elektrostatische Felder, wenn sie Pflanzen auf eine Entfernung von wenigen Zentimetern nahe kommen. Beide untersuchten Körperteile der Hummeln reagierten, doch während die Fühler nur leicht abgelenkt wurden, begannen die feinen Härchen durch statische Ladung weit stärker auszuschlagen.

Kribbeln bis ins Hirn

Elektrophysiologische Untersuchungen an den Hummeln zeigten in Folge, dass diese Bewegungen der feinen Borsten Nervensignale auslösen. „An den Fühlern konnten wir hingegen keine ähnlichen neuronalen Reaktionen messen“, erklärt Sutton.

Diese sensorische Eignung der feinen Borsten ist wohl auf ihre geringe Masse und gleichzeitig hohe Festigkeit zurückzuführen, ihre starren, hebelartigen Bewegungen setzen die Signale in Nervenreize um. Ein Prinzip, das Biologen von Gliederfüßern ganz allgemein kennen: „Sie haben Ähnlichkeit mit akustisch empfindlichen Härchen, wie sie Spinnen oder Mücken haben, um Schall zu empfinden“, schreiben die Forscher in ihrer Studie.

Die britischen Wissenschaftler kommen zu dem Schluss, dass die Empfänglichkeit für elektrische Felder ein weitverbreitetes Phänomen unter Insekten sein könnte. Falls das zutrifft, könnten die Vertreter dieser Tiergruppe mit ihren Fähigkeiten noch für die eine oder andere Überraschung sorgen.

Im Falle der elektrostatischen Kommunikation zwischen Pflanzen und Bienen profitieren jedenfalls beide Seiten: Die Pflanzen zeigen den Zustand ihrer Blüten an, das Feld variiert - je nachdem, ob die Blüten noch unreif, voll Nektar oder bereits leergesogen sind. Das erspart den lernfähigen Hummeln unnötige Wege, sie steuern nur jene Blüten an, wo es etwas zu holen gibt. Was durchaus im Sinne der Pflanzen ist: Die regelmäßigen Besuche der Hummeln garantieren zuverlässige Bestäubung und Vermehrung.

Thomas Azade, science.ORF.at

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