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Fruchtfliege Drosophila in Großaufnahme

Mit Fühlern fliegen Fliegen anders

Um bei sich verändernden Windverhältnissen möglichst stabil zu fliegen, nützen Taufliegen auch ihre Fühler. Das fanden Forscher heraus, indem sie das Flugverhalten der Insekten in einer Art Windkanal untersuchten. Um sich an neue Verhältnisse anzupassen, reagieren die Fliegen aber anders, als erwartet.

Aerodynamik 18.03.2014

Flexibles Flugverhalten

Die Studie in den "Proceedings of the National Academy of Sciences":

"Flying Drosophila stabilize their vision-based velocity controller by sensing wind with their antennae" von Sawyer Buckminster Fuller et al., erschienen am 18. März 2014.

Um das sehr flexible Flugverhalten der Taufliegen (Drosophila) in kontrollierter Umgebung zu analysieren, bauten die Wissenschaftler an der University of Washington in Seattle einen kleinen Windkanal, in dem sie die Tiere im Flug einerseits konstanten Windgeschwindigkeiten, aber auch kurzfristigen Windstößen aussetzen können. Auf die Tunnelwände konnten bewegte Bilder projiziert werden, aus denen die Fliegen - ähnlich, wie in freier Natur - Informationen über ihre Fluggeschwindigkeiten erhielten. Mit Kameras zeichneten sie die Bewegungen der Fliegen auf.

"Wenn die Fliege im Tunnel eine bestimmte Stelle erreicht hat, konnten wir ihr einen Windstoß versetzen", erklärte der an der Studie beteiligte Forscher Andrew Straw vom Institut für Molkulare Pathologie (IMP) in Wien im Gespräch mit der APA. Gleichzeitig konnten sie dazu passende Bildfolgen, also visuelle Informationen, anzeigen oder die Bilder abschalten.

So war es möglich, herauszufinden, wie die Tiere visuelle und mechanische Reize, wie die Windgeschwindigkeit, verarbeiten. Die wichtigsten sogenannten Mechanorezeptoren bei der Drosophila sind Fühler am Kopf, die die Forscher für ihre Untersuchungen entweder entfernten oder intakt ließen.

Schnelle Anpassung

"Wenn wir die Fühler entfernten, nahmen wir der Fliege also die Hauptinformationsquelle für ihr Gefühl für Wind. Ihr Flug wurde dadurch viel weniger stabil", so Straw. Hatten die Fliegen intakte Fühler und wurden von einem Windstoß von vorne getroffen, nutzten sie die zusätzlichen Informationen jedoch überraschenderweise nicht dazu, um einfach nur schneller zu fliegen. Anstatt gegen den Wind anzukämpfen, stellten sie sich schneller auf die aerodynamischen Veränderungen ein. Die Fühler helfen den Fliegen sozusagen dabei, die visuellen Reize besser zu verstehen, erklärte der Forscher.

Mit Hilfe der Daten aus dem Experiment entwickelten die Wissenschaftler ein mathematisches Modell dafür, wie die Tiere sowohl die optischen, als auch die mechanischen Reize im Gehirn verarbeiten. Im nächsten Schritt gelte es dann herauszufinden, wie die Neuronen im Gehirn der Fliege während des Fluges genau arbeiten.

science.ORF.at/APA

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