Bienen sind trotz ihres Gehirns in der Größe von Sesamsamen schlauer als wir denken.
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"Oft sehen die Menschen Insekten als undenkbare Maschinen", sagt Clint Perry, ein Biologe, der die Entwicklung der Kognition bei Insekten an der Queen Mary University in London untersucht. Die Wissenschaft hat kürzlich diese auf den Menschen ausgerichtete Annahme in Frage gestellt, indem sie enthüllte, dass die vielbeschäftigten Buzzer Werkzeuge verwenden, bis vier zählen, „Fremdsprachen“ lernen und sogar ein gewisses Maß an aus Zucker gewonnenem Glück erfahren können - Eigenschaften, die normalerweise mit Tieren mit größerem Gehirn verbunden sind.
Jetzt haben Perry und seine Kollegen die Ergebnisse eines kreativen neuen Experiments veröffentlicht, in dem sie Hummeln im Wesentlichen beigebracht haben, wie man "Bienenfußball" spielt. Die Fähigkeit der Insekten, diese neuartige Aufgabe zu bewältigen, ist ein wichtiger Faktor für die Intelligenz der Insekten und zeigt, dass sie noch komplexere Denker sind, als wir dachten. Außerdem haben sie das alles nicht nur trotz ihres kleinen Verstandes getan - sondern auch wegen ihnen.
Für die Studie, die in der Science- Ausgabe vom 23. Februar veröffentlicht wurde , gaben die Forscher einer Bienengruppe ein neues Ziel (im wahrsten Sinne des Wortes): einen etwa halb so großen Ball in ein bestimmtes Zielgebiet zu bewegen. Die Idee war, ihnen eine Aufgabe zu stellen, der sie in der Natur niemals begegnet wären. Die Bienen haben diese Herausforderung nicht nur gemeistert - sie haben ihnen einen süßen Leckerbissen verdient -, sondern sie haben die Forscher auch erstaunt, als sie herausfanden, wie sie ihr neues Ziel auf verschiedene Arten erreichen können.
Einige Bienen schafften es, ihren Ball ohne Vorführung ins Tor zu bekommen, oder indem sie den Ball zuerst alleine laufen sahen. Aber diejenigen, die anderen Bienen beim erfolgreichen Beenden des Spiels zuschauten, lernten, schneller und einfacher zu spielen. Am eindrucksvollsten war, dass die Insekten sich nicht einfach gegenseitig kopierten - sie beobachteten, wie ihre Gefährten es taten, und dann selbst herausfanden, wie sie die Aufgabe mit ihren eigenen Techniken noch effizienter erledigen konnten.
Die Ergebnisse zeigen, dass Bienen komplexe, soziale Verhaltensweisen ohne Vorkenntnisse beherrschen können - was ein Segen in einer Welt sein könnte, in der sie großen ökologischen Veränderungen und Belastungen ausgesetzt sind.
Zu wissen, dass einige der Dinge, zu denen Bienen in der Lage sind, auch Menschen dazu inspirieren könnten, etwas mehr zu tun, um ihr Überleben zu sichern, fügt Perry hinzu. „Wir setzen uns oft auf eine Hierarchie, in der wir klug sind und große Gehirne haben, und alles, was physisch oder morphologisch weit von uns entfernt ist, insbesondere Tiere mit kleinen Gehirnen, muss nicht klug sein“, sagt er. „Wenn wir verstehen, dass Bienen und verschiedene Insekten komplexere kognitive Fähigkeiten haben, können wir sie besser einschätzen. Und es könnte uns dabei helfen, das Leben mit ihnen ein wenig besser zu gestalten. “
Im Rahmen einer Trainingseinheit wird einer echten Biene mit einer gefälschten Plastikbiene gezeigt, wie man einen Ball in die Mitte eines Rings bewegt. Sobald sich der Ball in der Mitte des Rings befindet, werden die Bienen mit einer Saccharoselösung belohnt. Bildnachweis: OJ Loukola et al., Science (2017)Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Bienen voneinander lernen können, wenn sie Aufgaben ausführen, die dem Schmieden und anderen Verhaltensweisen ähneln, die sie in der Wildnis ausführen. Zum Beispiel berichteten Perry und Kollegen im vergangenen Jahr, dass Bienen sich gegenseitig beibringen könnten, Fäden an künstlichen Blumen zu ziehen, um eine leckere Belohnung zu erhalten. Aber Perry wollte testen, ob Bienen wirklich ein Verhalten erlernen konnten, das sich von dem unterscheidet, das ihre evolutionären Vorfahren wahrscheinlich durchgeführt hatten.
„Noch komplexere Aufgaben wie Kommunikation oder Navigation sind genetisch vorprogrammiert und nicht wirklich flexibel“, sagt er. "Was wir wirklich tun wollten, ist, etwas Unnatürliches zu testen, so weit wie möglich von dem entfernt, was sie normalerweise tun würden."
Die Wissenschaftler erhielten einen Einblick in das Lernen der Bienen, indem sie die Bedingungen des Spiels änderten. Für einige Bienen haben die Forscher keine Demonstration des Ziels des Spiels erbracht, sondern lediglich eine Belohnung, wenn das Insekt irgendwie erfolgreich war. Zwei Personen hatten die Aufgabe immer noch gelöst, aber die meisten hatten Schwierigkeiten. Anderen Bienen wurde eine „Geisterdemonstration“ gezeigt, bei der sich der Ball gesteuert von einem Magneten zum Tor bewegte. Rund 80 Prozent der Bienen haben gelernt, die Aufgabe auf diese Weise zu erledigen.
Die effektivste Methode bestand darin, dass Bienen lernen, indem sie einer zuvor trainierten Biene bei der Ausführung der Aufgabe zuschauen. Jede einzelne Biene, die auf diese Weise unterrichtet wurde, lernte das Spiel richtig und schneller als die anderen. Die Bienen haben jedoch nicht nur ihre Gefährten kopiert, sondern auch das Gesehene verbessert und ihr eigenes Flair hinzugefügt, um die Aufgabe effizienter zu erledigen.
Es gab einen kognitiven Sprung, der Perry und seine Kollegen besonders beeindruckte. Bei den Bienendemonstrationen wurden Demonstrationsbienen mit einem Aufbau trainiert, bei dem nur der am weitesten entfernte von drei Bällen beweglich war, was bedeutet, dass sie immer den am weitesten entfernten Ball bewegten. Ungeübte Bienen beobachteten dann einen Demonstranten, der die Aufgabe dreimal auf die gleiche Weise ausführte. Als sie jedoch die Möglichkeit hatten, es alleine zu spielen, bewegten sie den nächsten Ball - obwohl sie noch nie zuvor gesehen hatten, dass er sich bewegte.
"Gestern haben [Co-Autor Olli J. Loukola] und ich uns gefragt, ob wir tatsächlich einen genaueren Ball auswählen würden", sagt Perry. „Wenn wir in einem Gymnasium einen ähnlichen Test mit Basketbällen durchführen würden, würden wir dann den näheren Ball ausprobieren oder einfach zu dem gehen, den wir bei einem erfolgreichen Einsatz gesehen haben? Ich denke, ich würde wahrscheinlich nur das kopieren, was ich gesehen habe, weil ich nicht riskieren möchte, die Belohnung nicht zu bekommen. “
Bildnachweis: OJ Loukola et al., Science (2017)Die neue Studie soll zeigen, dass das Denken eines Tieres von seinem Lebensstil abhängt, sagt Felicity Muth, Hummelforscherin an der Universität von Nevada, Reno. Obwohl das Ballrollverhalten nicht zum Leben einer Biene gehört, sind die kognitiven Kräfte, die es ermöglichen, ein Produkt dieser Umgebung, sagt sie.
„Wir gehen davon aus, dass Tiere, die uns ähneln, zu komplexen Erkenntnissen in der Lage sind“, sagt Muth, der die kognitiven Grundlagen der Bienenfuttersuche untersucht. „Und so funktioniert das überhaupt nicht. Bienen müssen ständig etwas lernen ... eine Biene kann an einem einzigen Tag Tausende von Blumen besuchen und sie können lernen, welche Farben von Blumen bestimmte Belohnungen haben. Bienen lernen Formen, Muster, Texturen. Sie können sogar das elektromagnetische Feld einer Blume erfassen und Assoziationen mit verschiedenen Feldern herstellen. “
Die NASA hat sogar Bienen in den Weltraum geschickt und festgestellt, dass sie ihre Flugmuster schnell an die Schwerelosigkeit anpassen.
David Roubik, Bienenexperte am Smithsonian Tropical Research Institute in Panama, fügt hinzu, dass Bienen nicht nur ein anderes sich bewegendes Objekt sehen und imitieren können, sondern auch olfaktorische, taktile und sogar auditive Informationen sammeln.
„Das Lernen findet zumindest für die sozialen Bienen auf einer breiten Bühne statt, auf der sie nach der Umgebung suchen, mit ihr interagieren und eine Vielzahl anderer Dinge in mehr oder weniger völliger Dunkelheit innerhalb des Nestinneren tun“, stellt er fest. „Da dieselbe Biene beide Orte verfolgen muss, ist eine akute Anpassungsflexibilität erforderlich, wenn sie lange genug lebt. Dies ist offensichtlich das, was in der hier berichteten Hummelstudie in einem neuartigen Umfeld geschehen ist. “
Bienen sind bekannt für die soziale Dynamik und die Schwarmintelligenz innerhalb des Bienenstocks, ein System, das Thomas D. Seeley „Demokratie der Honigbienen“ nannte. Mit diesem Titel untersucht er 2010 die hitzigen Debatten und kollektiven Entscheidungen der Bienen Fragen zu Leben und Tod, wie man Standorte für neue Kolonien auswählt und massenweise zu ihnen navigiert. Honigbienen sind auch für ihre Art der Kommunikation bekannt, bei der Arbeiter symbolische Gesten verwenden, um andere zu beschreiben und für eine besonders schmackhafte Nahrungsquelle oder einen vielversprechenden neuen Nistplatz zu werben.
Die Insekten werden all diese intellektuellen Stärken brauchen, um mit den vielfältigen Bedrohungen fertig zu werden, die viele Bevölkerungsgruppen dezimiert haben. Eine zweijährige Studie der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen aus dem vergangenen Jahr berichtet, dass weltweit eine wachsende Zahl von Bienen und anderen Bestäuberarten vom Aussterben bedroht ist. Das sind schlechte Nachrichten nicht nur für die Bestäuber, sondern auch für uns: In demselben Bericht wird geschätzt, dass 75 Prozent der weltweiten Nahrungspflanzen zumindest teilweise von der Bestäubung abhängen und der jährliche Wert der von den Bestäubern direkt betroffenen Pflanzen über 500 Milliarden US-Dollar liegen kann.
Könnten die überraschenden kognitiven Fähigkeiten der Bienen ihnen helfen, solch große Herausforderungen zu meistern? Perry sagt, dass ihr flexibler Verstand ihnen dabei helfen könnte, sich auf kleinere Arten anzupassen, wie etwa den Zugang zu Nahrungsmitteln in neuen Umgebungen. Aber wenn es um die größeren Veränderungen geht, die ihre Ökosysteme verändern - Klimawandel, Pestizide und landwirtschaftliche oder städtische Entwicklung -, müssen wir uns anpassen. "Ich denke, die meisten der größeren Probleme, mit denen sie konfrontiert sind, sind solche, mit denen wir uns befassen müssen", sagt er.
