Hummeln Umwelt-Online-Award in Gold 2002

Hummeln

Schwänzeltanz auch bei Hummeln?

Gibt es eine Hummelsprache? Wie orientieren sich Hummeln?

Bienen tauschen mit dem Schwänzeltanz Informationen zur Nahrungsquelle aus. Hummeln nutzen keinen Schwänzeltanz, haben aber eine andere Form der Kommunikation. Die Evolution von Schwänzeltanz und Kommunikation bei Hummeln ist verschieden: Der Schwänzeltanz entstand in den Tropen, wo Futterquellen gruppiert vorkommen. Hummeln nutzen dagegen verstreute Futterquellen, eine „Wegbeschreibung“ zu jeder einzelnen Pflanze (Schwänzeltanz!) ist nicht sinnvoll.
Hummeln werden durch erfolgreiche Sammlerinnen dazu animiert, auszufliegen und nach Nektar zu suchen. Dabei können sie sogar im Dunkeln eine Futterquelle wieder finden. Zur Kommunikation nutzen sie Duftstoffe, zur Orientierung zusätzlich das Magnetfeld der Erde.

1. Orientierung

Der deutsche Nobelpreisträger von Frisch ist durch seine Beobachtungen und Interpretationen des Schwänzeltanzes von Bienen berühmt geworden. Er erkannte in der Bewegungsweise der Honigbienen eine diffizile Form der Kommunikation der Tiere untereinander. Sie teilten sich lediglich durch besonders abgestimmte Körperbewegungen („Tanz“) die Richtung und Entfernung einer Futterquelle mit.

Auf diesem Gebiet sind mittlerweile viele Forschungsarbeiten veröffentlicht worden, so dass man längst weitere Tänze im Bienenstaat kennt (Kirchner, 2004).




So gilt als gesichert, dass sich die Tiere tagsüber am Sonnenstand einschließlich der Erkennung polarisierten Lichts und natürlich besonders auffälligen Wegmarken (z.B. Häuser) orientieren (vgl. van Bebber, 2005). Doch wie schätzen die Tiere die Entfernung ab, wie orientieren sie sich im Dunkeln?

Hummeln bauen ihre Nester häufig genug tief im Boden, ihr Gang zur Erdoberfläche kann 2m lang sein (Heinrich, 1979). Hier und natürlich im Nest fehlt das Licht. Im Nest muss aber die Brut gefüttert und Vorratstöpfe gefüllt werden. Zur eigenen Versorgung müssen die Vorratstöpfe im Dunkeln wiedergefunden werden.

Denkbar ist, dass die Tiere Duftspuren zur Orientierung legen (scent-marks, Duftspurtheorie; Cameron 1981, Schmitt et al. 1991, Leadbeater & Chittka 2005). Daneben weiß man von anderen Insekten und Arthropoden, dass sich Tiere auch am Magnetfeld der Erde orientieren können (Kompasstheorie). Daneben könnten sie sich durch Lernvorgänge von einem bestimmten Ausgangspunkt aus den Winkel merken, den sie nur entlanggehen müssen, um einen bestimmten Zielpunkt aufzusuchen (Winkeltheorie). Die Distanz könnte durch den Energieverbrauch auf dieser Strecke realisiert werden.

Der Würzburger Forscher Chittka konnte mit einem Versuch hier gute Ergebnisse vorlegen (Chittka et al., 1999). Ein Hummelnest war über eine Plastikröhre mit einer Arena verbunden. Die Röhre endete genau im Zentrum der Arena, eine Futterstelle mit Zuckerlösung befand sich im Winkel von 135° hiervon in südlicher Richtung. Zunächst trainierte er die Hummeln auf diese Futterstelle, indem er den Tieren im Nest kein Futter anbot und die Hummeln sich von selbst auf den Weg machten, Futter zu suchen. Im Schnitt fanden die Hummeln zunächst nach 9min, 30s, später dann innerhalb von 30s die Zuckerlösung. Zurück zum Nest schlug interessanterweise kein Tier den direkten Weg ein, im Schnitt dauerte es 70s, bis der Röhreneingang gefunden war.


Nachdem die Tiere also die Futterstelle kannten, startete Chittka den Versuch. Er entfernte die Futterstelle, so dass er ausschließen konnte, dass die Tiere durch den Zuckergeruch die Futterstelle finden. Dann verschob er das Nest um 90°. Außerdem drehte er die Arena um 180°. Dadurch ergaben sich die im Bild dargestellten Möglichkeiten:

  1. Wenn sich Hummeln nach dem Magnetfeld der Erde orientieren, sollte es für sie keine Rolle spielen, wo sich das Nest befindet. Da sich die Himmelsrichtungen nicht verändert haben, müsste die Hummel dann wie erlernt in südliche Richtung laufen und dort nach Futter suchen (rot im Bild).
  2. Folgt sie einer zuvor gelegten Duftspur, oder hat sie die Stelle mit der Futterbox zuvor mit Duftstoffen markiert, lässt sie sich weder von der veränderten Nestposition, noch von der gedrehten Arena beeinflussen. Sie läuft in nördliche Richtung, denn nach dem Drehen der Arena um 180° müsste dort die Futterbox stehen (gelb).
  3. Hat sie sich jedoch den Winkel zwischen dem Nestausgang und der Futterquelle gemerkt, muss sie in Richtung 135° suchen (blau).

Als Chittka wieder die Hummeln in die Arena ließ, gab es nur eine Laufrichtung: Nach Norden. Alle Hummeln folgten der gelben Richtung. Chittka vermutete dementsprechend Duftmarken auf dem Boden der Arena:

„This suggests that odour marks left between the entrance and the feeder outweigh all other directional orientation systems, if they exist“ (S. 47).“

Daher wischte er nun den Boden der Arena mit Ethanol ab. Dadurch zerstörte er alle Duftmarkierungen (vgl. Cameron 1981, Schmitt et al. 1991). Nun wiederholte er den Versuch, und 95% aller Hummeln bewegten sich jetzt im Bereich von 120 – 200°. Da die Tiere keine andere Orientierungshilfe hatten, kann man vermuten, dass die Tiere das Magnetfeld der Erde wahrnahmen und sich deshalb in südliche Richtung bewegten. Damit scheint klar zu sein, dass sich die Tiere im Nest in erster Linie mit Hilfe von Duftstoffen, aber auch dem Magnetfeld der Erde orientieren.

Interessant war aber, dass alle Hummeln auf unterschiedlichen Wegen in den Zielbereich gelangten. Die Hummeln folgten sich nicht gegenseitig, wie man es von Ameisen von einer Ameisenstraße her kennt, die ja ebenfalls durch Duftstoffe erzeugt wird. Wahrscheinlich ist lediglich der Zielort, also der ehemalige Futterboxstandort, mit Duftstoffen markiert, nicht jedoch der Weg dorthin. Dies lässt vermuten, dass die Tiere gar nicht aktiv markieren, sondern stattdessen gleichmäßig Duftstoffe abgeben. Da sie sich an der Futterbox sehr lange aufgehalten haben, ist dort die Duftstoffkonzentration am höchsten, auf dem Weg dorthin am geringsten. Dadurch würde der Weg unmarkiert bleiben:

„These findings support the notion that the feeder location itself ist he predominant scent beacon and potential odour marks left along the way are not as effective“ (S. 49).“

Weiterhin konnte Chittka beweisen, dass die Hummeln auch im Dunkeln die Distanz zur Futterquelle richtig abschätzen. Er trainierte die Tiere auf einer Futterbox, die diesmal nicht in einer Arena, sondern auf einer Schiene unterschiedlich weit vom Nest entfernt aufgestellt war. Nach der Reinigung des Bodens und dem Entfernen der Futterbox suchten die Hummeln mehrheitlich immer in der Region, in der im Training die Futterbox stand. Es bleibt aber offen, wie sie die Entfernung wahrnehmen.

Es gibt aber offensichtlich noch weitere, unter Umständen sehr einfache Mittel eine lohnende Nektarquelle bei Tag aufzusuchen. So beobachten sich Hummeln gegenseitig und machen sich auch gegenseitig nach. Normalerweise wählt eine Hummel zwischen einer unbekannten und einer bekannten Blüte mehrheitlich die bekannte Blüte aus. Hier hat sie im Vorfeld gelernt, wie die Blüte ausgebeutet wird, hier weiß sie, dass Nektar vorhanden ist. Beobachtet sie jedoch kurz vorher eine andere Hummel auf einer unbekannten Blüte, und bietet man ihr erneut die bekannte und die unbekannte Blüte an, besucht sie nun auch die unbekannten Blüten (Leadbeater & Chittka 2005). Sie hat also die andere Hummel nachgeahmt. Da es sich im Experiment immer um neue Blüten gehandelt hatte, kann die chemische Markierung ausgeschlossen werden. Wahrscheinlich sind nur visuelle Hinweise für dieses Verhalten verantwortlich.

Daneben merkt sich das Tier in der Natur die Kombination aus Blütenduft und Blütenfarbe. Verändert man im Versuch ein Detail, sind die Tiere verwirrt und wählen nun zufällig die Blüte aus (Klahre, 2011). Dies könnte auch der Grund sein, weshalb so viele Hummeln im Sommer unter Linden verhungern: Sie identifizieren den Duft und die Farbe der Lindenblüten, erhalten dort aber im Spätsommer keinen Nektar mehr. Weil aber beide Informationen mit der gespeicherten Information übereinstimmen, sind die Tiere nicht verwirrt und suchen auf der Linde nach Nektar, bis sie verhungern.

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Autor: Cornel van Bebber | Datum: 23. April 2011 - 14:24 Uhr | Update: 14. April 2016 - 18:30 Uhr | Kommentare: 6

Autor: Cornel van Bebber
Autor und Administrator dieser Seiten seit 1998. Rheinländer, Studium Chemie und Biologie. Entdeckte die Hummeln durch das Hummelbuch von v. Hagen. Mehr zur Entstehungsgeschichte dieser Seite. Google+: Cornel van Bebber
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6 Kommentare

  1. Thomas | | Link zum Kommentar

    Hallo,
    ich habe diese Seite auf der Suche nach Informationen über die Verhaltensweise von Hummeln gefunden. Die vielen, interessanten Informationen konnten mir nur einen Teil meiner Beobachtungen erklären, darum ein kleiner Bericht, was mein 4-jähriger Sohn und ich mit Hummeln erlebten:

    Ich saniere nun schon seit geraumer Zeit eine alte Villa, die leider keine Grundstückszufahrt hat. Dadurch bekomme ich keinen Container aufs Grundstück. So blieb mir jahrelang nichts weiter übrig, als den gesamten Schutt von meiner Entkernung incl. den alten Dachziegeln nach hinten auf den Hof zu kippen. Alleine hätte ich es auch niemals geschafft, alles in Eimern gleich an den späteren Bestimmungsort (Unterbau für Wege und Terrasse) zu befördern.

    Ohne es zu ahnen, baute ich dadurch ein Paradies für Schmetterlinge, Hornissen, Gartenmäuse und eben auch Hummeln. Inzwischen liegen dort geschätzte vierzig Kubikmeter bis zu 3 Meter hoch. Der Bewuchs aus Disteln, Klee, Dornenpflanzen und einem Haselnussstrauch wurde regelmäßig von den Bewohnern und Gästen besucht.

    Inzwischen ist der Baufortschritt aber so weit, dass der unmittelbare an die Häuserwand reichende Schuttberg nur noch stört. Auch soll dort ein kleiner Spielplatz für meinen Sohn und seine Freunde entstehen, so lange er noch auf Spielplätzen spielt. Also begannen wir mit der unmenschlichen Arbeit, den gewaltigen Berg von Hand – da auch kein Bagger aufs Grundstück gelangen kann – mit Eimern und Schubkarre abzutragen. Ich grub zuerst die Hänge zum Haus hin ab, damit die Wände endlich wieder frei werden. Den Bewuchs senste und harkte ich vorher ab. Einige irritierte Gäste, wie die abendlich in Trupps einfallenden Pfauenaugen, flatterten um den kahlen Berg herum, wo nun kein Nektar mehr zu saugen war. Mein schlechtes Gewissen hielt sich jedoch in Grenzen, weil hinter dem Haus knapp 3.000 m² komplett verwildertes Land beginnen, das genügend Ausweichmöglichkeiten bieten dürfte. Davon werde ich auch nur einen Teil „kultivieren“ durch Anlage von verschlungenen Wegen, Treppchen zur Überwindung der Höhenunterschiede und ein paar Schneisen ums Haus, um die Mückenplage etwas fernzuhalten.

    Mein Kleiner, der mit seiner Plasteschippe auf dem Berg unterwegs war, bemerkte ein paar Hummeln, die ständig um uns herumsummten. Als ich in einer Ecke unten an der Hauswand graben wollte, sah ich die Hummeln dort unter dem Schutt verschwinden. Alle halbe Minute flog eine Hummel hinein oder hinaus. Ich schlug mit der Spitzhacke auf eine Betonmasse ein, die genau an die Einfluglöcher grenzte. Nach ein paar Schlägen kamen ein Dutzend Hummeln herausgeflogen. Ich ging ein paar Schritte zur Seite und schickte meinen Sohn auf Sicherheitsabstand, da ich offenbar Alarm in einem Hummelnest ausgelöst hatte. Bei den Hummeln war vermutlich wegen meiner Spitzhackenattacke der „Putz“ von der Decke gefallen. Sie beruhigten sich jedoch sehr schnell wieder und griffen uns auch nicht an.
    Ich zog nun unter Anstrengungen den Betonklumpen weiter vom vermuteten Bau weg, um ihn dort zu zerlegen. Diesmal kamen nur ein paar „Kundschafter“, um mich genauestens zu inspizieren: sie flogen von oben nach unten um mich herum und krabbelten auf meine grüne Arbeitskluft. Da ich ihnen nichts tat und dem Kleinen nur zeigte, wie interessiert die Hummeln an seinem Papa waren, starteten sie wieder und flogen ins Nest zurück „Dort werden sie berichten, dass es keine Gefahr gibt.“ , meinte ich optimistisch. Den ganzen Tag über herrschte neben mir reger Flugbetrieb, während ich den Schutt ringsherum wegschippte. Die „Kundschafter“ behielten mich im Auge.

    Am nächsten Morgen um 06:30 Uhr bemerkte ich zum ersten Mal ein ungeheures Gesumme in der Hausecke. Anscheinend waren die Hummeln Frühaufsteher. Zum Glück waren sie nicht im Haus, sondern nur von außen an der Kellerwand. Allerdings sollte heute unsere friedliche Koexistenz empfindlich gestört werden. Ich musste nun damit beginnen, östlich vom Bau abzugraben, während ich gestern nördlich arbeitete. Der Abstand zum Bau war jedoch wesentlich größer, statt einem Meter drei bis zehn Meter. Die Hummeln flogen ausgerechnet die frisch abgegrabenen Stellen an und krochen in jedes mikroskopische Loch hinein. Oft genug wurden sie dabei verschüttet, weil der gelockerte Abraum nachrutschte. Dann summte die verschüttete Hummel in hohen Tönen und befreite sich schnell. Als ich damit begann, komplett verfaulte Bretter aus dem Schutt herauszulösen, klammerten sich die Hummeln an das Holz, als ob sie es festhalten wollten. Ich verstand das nicht, denn ich war doch wesentlich weiter vom Nest entfernt, als gestern und konnte doch keine größere Gefahr darstellen. Sogar in den Eimern, in die ich den Schutt zum Transport hineinschippte, sammelten sich die Hummeln und krabbelten intensiv darin herum. Mein Kleiner spielte ganz oben mit seinem Bagger auf dem Berg, so dass er nicht behelligt wurde. Aber als ich es wagte, auch noch Holz und Eimer wegzuschleppen, waren die Hummeln in höchster Not. Nach einem stechenden Schmerz an der Innenseite eines Oberschenkels schlug ich instinktiv zu und eine Hummel fiel zappelnd auf den Boden. „Was soll denn das bedeuten?“, fragte ich. Ab sofort wurde zurückgeschlagen. Ich pongte die anfliegenden Hummeln mit dem Spaten zurück, hob die herabgefallenen Insekten vorsichtig damit hoch und warf sie zu ihrem Nesteingang: „Berichtet, dass ab sofort zurückgeschossen wird!“ Ich erklärte meinem Sohn, dem ich immer verbiete, Ameisen und Käfer zu zertreten, dass ich mich wehren musste und die Hummeln nicht ernsthaft verletze. Wir respektieren ihr Nest, aber der Schuttberg ist unserer. Mit Kopfschmerzen konnten diese nun im Bau Bericht erstatten, dass die grüne Arbeitskluft zwar nicht beissen und stechen, aber schlagen kann. Für eine geraume Zeit war Ruhe und der Flugverkehr eingestellt. Dann flogen wieder die beiden „Kundschafter“ aus. Ich ließ sie in Ruhe, um abzuwarten, was passieren würde. Kaum hatten diese gemeldet „Luft ist rein-der tut nix mehr“, ging es wieder los: ein Gefliege und Gekrabbel in Eimern und in der Grabungszone. Wieder schlug ich zurück, erneut blieb es bis zum Erscheinen der „Kundschafter“ ruhig. Diesmal pongte ich die „Kundschafter“ zurück ins Nest und verhinderte damit eine erneute Invasion. Natürlich kamen sie alle 20 Minuten zurück und das „Spiel“ begann von vorne. Nach unserer Vesperpause musste ich den Schuttberg regelrecht zurückerobern.

    Ich kann mir überhaupt nicht erklären, warum die Hummeln in Nestnähe friedlich, dann entfernt aber aggressiv wurden. Es gab keinen Bewuchs mehr im Schutt, der ein potentielles Nektarziel darstellen konnte, auch keine weiteren Nester. Wie ich gelesen habe, legen die Hummeln ihre Vorräte im Bau an. Meine Vermutung wäre sonst, dass es eine Art „externe Lager“ gäbe, aber ich sah nichts Dergleichen. Vielleicht weiß ein Fachmann, dieses Verhalten der Hummeln zu erklären.

    Im Herbst, wenn das Nest verlassen ist, will ich es für meinen Kleinen ausbuddeln und hoffe, ihm Nektarvorräte und Vorratskammern zeigen zu können.

    Summende Grüße vom Schuttberg!

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    • Cornel van Bebber | | Link zum Kommentar

      Ich vermute mal, dass Sie an dem ersten Tag gar nicht in Nestnähe waren. Da mag ein Eingang gewesen sein, aber manche Arten haben bis zum Nest noch einen Laufgang von etwas mehr als 1m. Vielleicht waren Sie also am nächsten Tag viel näher dran. Wissen Sie schon, was für eine Art das war?

      Antworten
       
      • Thomas | | Link zum Kommentar

        Nach meinen laienhaften Bestimmungsversuchen unter Zuhilfenahme des webs würde ich auf die Erdhummel (Bombus terrestris) tippen. „Unsere“ Hummeln sind aber bedeutend dicker, als die im web abgebildeten (der Schlankheitswahn :-)

        Haben Sie auch eine Idee, weshalb die Tierchen sich so sehr an den Schutt und das Holz klammern? Da kann doch gar kein Nektar dran sein. Das faulige Holz hab ich tief aus dem Schutt herausgearbeitet, ca. 10 m weit weg vom Einflugloch.
        Können Sie meine Theorie mit den „Kundschaftern“ bestätigen? Wie verständigen sich die Hummeln über Gefahren, die sie außerhalb des Nests entdeckt haben?

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        • Cornel van Bebber | | Link zum Kommentar

          Die dicken Hummeln sind alles neue Königinnen (oder sehr gut genährte Arbeiterinnen). Von ihnen werden im Schnitt 3-8% im nächsten Jahr erfolgreich ein neues Volk gründen.

          Von B. terrestris weiß man, dass sie unter optimalen Bedingungen große Staaten bildet und diese auch rabiat verteidigt. Es gibt aber keine Kommunikation bei Hummeln dahingehend, dass diese sich über Gefahren austauschen. Kommt es zu einer Störung, sind alle Hummeln in Alarmbereitschaft und bereit zu sterben.

          Das Holz könnte entweder als Störungsquelle erkannt worden sein (Beißen ins weiche Holz, eher ein Missverständnis), oder aber es steckte im Nest und hat daher auch den Geruch des Nests. Da die geringe Kommunikation über chemische Botenstoffe läuft, reicht das für eine Orientierung zum Holz hin aus.

          Dass es 10m Abstand waren bedeutet, dass meine Theorie nicht stimmt. So lange Gänge nutzen Hummeln nicht. Vielleicht waren es ja sogar zwei unterschiedliche Nester. Dafür spricht die Entfernung und das unterschiedliche Verhalten. Bei Hummeln ist das Verteidigungsverhalten auch von der Art abhängig, vielleicht war das erste Nest ja von einer anderen Art?

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  2. Tine Peters | | Link zum Kommentar

    Tatsächlich besuchten die ausfliegenden Hummeln nur diejenigen Blüten, deren Duft sie vorher von der Sammlerin wahrgenommen hatten.

    Interessante Wahrnehmung. Bezieht es sich hierbei auf präzise Blüten, die geortet werden oder auf die Blumenart?

    Antworten
     

Pings:

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