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StartseiteForschung aktuellHummeln sorgen für gutes Klima im Nest 03.03.2014

Zoologie Hummeln sorgen für gutes Klima im Nest

Nicht nur Vögel brüten, auch Hummeln tun es. Wird es im Nest zu kalt, setzen sie sich auf die Waben und wärmen sie. Wird es zu warm, fächeln sie Luft in den Bau. Forscher der Uni Konstanz haben in Laborexperimenten herausgefunden, wie die einzelnen Tiere auf Temperaturschwankungen reagieren.

Von Joachim Budde

Eine Hummel fliegt auf eine Blume zu.  (dpa/picture alliance/Ralf Hirschberger)
Hummeln achten nicht nur auf die Temperatur. Auch wenn der Sauerstoffgehalt im Nest zu tief sinkt, betreiben die Insekten Airconditioning. (dpa/picture alliance/Ralf Hirschberger)
Weiterführende Information

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"Hier ist so ein Beispiel von einer Heizplatte, auf der liegt eine Styroporplatte, und durch die ragen Metallpins, die mit der Heizplatte verbunden sind. So sehen die dann aus. Hier ist von unten der Sensor eingefädelt und hier ist die Spitze und misst. Da kommt eine ganz dünne Schicht Wachs drauf. Die neue Generation meiner Brutattrappen hat innendrin einen Thermosensor, sodass ich auch direkt die Oberfläche dieser Attrappe messen kann. Ich kann sogar auch messen, wie viel Temperatur die Hummel beim Inkubieren in diese Brutattrappe pumpt."

Ein bisschen 32 Grad warmes Wachs aus ihrem Nest – mehr braucht es nicht, dass sich die Hummeln in Dr. Anja Weidenmüllers Labor an der Universität Konstanz heimisch fühlen. Mehr noch, die Insekten halten die wachsverkleideten Pins von der Größe einer Fingerkuppe für Brutwaben, in denen Larven heranwachsen. Die Biologin untersucht, wie die Hummeln eingreifen, wenn die Temperatur ihrer Brut vom Ideal, also 32 Grad, abweicht.

"Um das zu tun, haben sie zwei Fähigkeiten: Zum einen können sie die Temperatur runterregulieren, also sie können ihre Brut kühlen, das tun sie indem sie mit ihren Flügeln fächeln, und zum anderen können sie – und das ist relativ ungewöhnlich für Insekten – können sie auch ihren Körper hochheizen und diese Temperatur dann auf die Brut übertragen, also die bebrüten ihre Brut richtig. Das ermöglicht den Hummeln schon sehr früh im Jahr, ihre Kolonien zu starten, wenn es kalt ist draußen, wenn es noch Frost hat sogar, fangen die an, ihre Brut zu bebrüten und können dadurch sehr früh im Jahr die Frühblüher nutzen."

Dabei interessierte die Forscherin, ab welcher Temperaturabweichung die einzelnen Hummeln reagieren. Und ob sich dabei Unterschiede zeigen.

"Zum Einen konnte ich eben zeigen, dass tatsächlich die Hummeln sich individuell unterschieden in ihrem Antwortverhalten und konsistent sich verhalten. Eine andere Möglichkeit wäre ja, dass jede Hummel stochastisch reagiert und man so auch auf Kolonieebene Unterschiede hat, die aber nicht konsistent sind."

Jede Hummel hat also zwei individuelle Temperaturschwellen: Wird die eine unterschritten, beginnt sie zu heizen, wird die andere überschritten, kühlt sie die Brut. Dabei kann sich die Schwelle von Hummel zu Hummel um einige Grad unterscheiden.

Hummeln bilden Staaten, darum probierten Anja Weidenmüller und ihre Kollegen aus, ob die Tiere die Temperatur besser regeln, wenn sie in Teams arbeiten, die ganz ähnliche Schwellen haben oder viele unterschiedliche, sagt Dr. Christoph Kleineidam, Neurobiologe an der Universität Konstanz.

"Durch dieses Zusammensetzen hatten wir natürlich die Hypothese, dass das eine besser als das andere ist. Und was rausgekommen ist, war, dass - ganz egal, was wir für Tiere zusammensetzen - die sehr, sehr gut dann wieder die Aufgabe erfüllen können. Also dass die sehr flexibel sind."

Die Insekten achten nicht nur auf die Temperatur. Auch wenn der Sauerstoffgehalt im Nest zu tief sinkt, betreiben Hummeln Airconditioning: In einer Stafette fächeln Arbeiterinnen mit ihren Flügeln Frischluft von draußen durch den Eingangstunnel in den Bau. Bei all diesen Aufgaben lernen die Tiere offenbar hinzu, wie Anja Weidenmüller beobachtet hat. Und sie merken auf die Dauer schneller, wenn sie gebraucht werden.

"Sie reagieren nicht nur früher, sondern auch effizienter, weil sie mit Erfahrung auch die Positionen im Nest aufsuchen, an denen ihre Verhalten einen besseren Output hat. Das heißt, durch Erfahrung wird in der Kolonie eine Untergruppe von Spezialisten generiert, die zum einen dann sehr schnell und auch sehr effizient reagieren können."

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