Die Symbolische Kommunikation der Bienen

Abb. 4: Rechts: Position von drei Nachtänzerinnen in Bezug auf die tanzende Biene. Links: die Reihenfolge der antennalen Kontakte (linke und rechte Antenna). Ein schwarzer Balken bedeutet Kontakt, weiß keinen Kontakt mit der tanzenden Biene (Abb. aus Rohrseitz und Tautz)

Siebzig Jahre nach der Entdeckung der Tanzsprache wird immer noch emsig darüber geforscht

Der Bienentanz ist eines der wenigen Beispiele symbolischer Kommunikation im Tierreich, und das einzige bei Insekten. Durch die Angabe von Richtungsvektoren schaffen es die Bienen, die nur eine Million Gehirnneuronen haben, ihren Nestgenossinnen die Lage von Futterstellen mitzuteilen. Diese Einsicht, in den Jahren 1944-1945 gewonnen, brachte Karl Ritter von Frisch 1973 den Nobelpreis für Physiologie-Medizin.

Der Bienentanz ist ein Wunder der Natur. Heute hat jeder in der Schule davon gehört, aber die Deutung des Phänomens ist nicht wirklich allzu alt. Obwohl der Tanz der Bienen seit Aristoteles bekannt ist und Berichte über das "Bienenballet" im 18. Jahrhundert geschrieben wurden, gelang es von Frisch als Erstem die Information tragende symbolische Bedeutung des Tanzes zu erkennen.

Bienen tanzen, um anderen Bienen die Lage von Futterstellen, Wasservorräten und neuen möglichen Nestplätzen mitzuteilen. Da Bienen soziale Insekten sind, ist die Kolonie auf die perfekte Abstimmung des "Kollektivs" angewiesen. Der Bienentanz ist deswegen nicht einfach der Tanz eines Individuums: Es ist weitestgehend Paartanzen, sogar "ménage à plusieur", es ist bidirektionale Interaktion, wie ich hier besprechen möchte.

Bienen können sich beim Flug im Gelände orientieren. Bei den ersten Flügen, wenn sie von Arbeiterinnen zu Sammlerinnen graduieren, überfliegen sie das Gebiet um das Nest in immer größer werdenden Spiralen. Sie führen eine gründliche Inspektion des Terrains durch, bevor sie sich auf die Suche nach entfernten Futterstellen begeben. Heute wird postuliert, dass die Bienen bei diesen Orientierungsflügen eine kognitive Karte des Geländes erstellen, aber mehr darüber später.

Bienen können sich mit Hilfe der Sonnenposition am Himmel orientieren. Ein solcher "Sonnenkompass" erlaubt den Bienen, Stellen im Gelände anzufliegen und sich ihre Position relativ zum Nest zu merken. Dafür führen die Bienen eine Art "Wegeintegration" im Kopf durch. D.h., wenn eine Biene fliegt, kann sie eine beliebige zackige Trajektorie ansteuern. Wenn sie sich entscheidet, zurück zum Nest zu fliegen, tut sie dies auf dem direkten Weg, d.h. geradeaus zum Bienenstock. Die Biene scheint also zu jedem Zeitpunkt zu wissen, welches der direkte Richtungsvektor zum Nest ist. Eine solche Wegeintegration können auch Ameisen "errechnen", wenn sie sich am Boden bewegen.

Wenn eine Biene eine entfernte Futterstelle findet, trinkt sie den Nektar und fliegt anschließend zurück zum Bienenstock. Dort angekommen, schreitet sie im Dunkeln zur "Tanzarena" und führt den Schwänzeltanz auf. Dieser besteht aus einem energischen Hin- und Her-Wackeln des Hinterleibes mit einer gewissen Frequenz (um die 13-14 Hz), sowie dem Vibrieren der Flügel, das Geräusche und Luftverwirbelungen verursacht. Außerdem scheint die Biene durch ihre Beine die Vibrationen des Hinterleibes weiter an die Waben zu übertragen. Der tanzenden Biene wird auf jeden Fall Aufmerksamkeit geschenkt, da andere Bienen sich annähern und den Tanz im Dunkeln verfolgen.

Abb. 1, aus einem Buch von Karl von Frisch, illustriert den Schwänzeltanz, die ideale Trajektorie der tanzenden Biene, und einige "Nachtänzerinnen", wie die Beobachterinnen des Tanzes genannt werden.1

Abb. 1: Der Schwänzeltanz und vier Nachtänzerinnen (Abb. aus Karl von Frisch, 1965)

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Von Frisch hat im Laufe von langjährigen Experimenten erkannt, dass die Orientierung der tanzenden Biene im Stock nicht beliebig ist (der Durchbruch gelang ihm aber erst in den vierziger Jahren). Liegt die Futterstelle 20 Grad links von der vertikalen Ebene durch Bienenstock und Sonne (Abb. 2), tanzt die Biene mit dem Körper 20 Grad nach links in Bezug auf die Vertikale. Im Laufe des Tages bewegt sich die Sonne. Wenn nun die Futterstelle 40 Grad links von der vertikalen Ebene durch Sonne und Bienenstock liegt, tanzt die Biene in Richtung 40 Grad links von der Vertikalen.

Beim Tanz wird also die Sonnenrichtung mit der Gravitationsrichtung gleichgesetzt und die Biene führt eine Art bühnengerechten "Miniflug" in die Richtung auf, die beim Verlassen des Bienenstocks angesteuert werden sollte, um die Futterstelle zu erreichen. Das ist nicht alles: die Dauer des Tanzes ist proportional zum Abstand zur Futterstelle. Liegt also die Futterstelle A doppelt so weit entfernt wie die Futterstelle B, dauert der Tanz für A etwas weniger als doppelt so lange wie der Tanz für B.

Für Futterstellen, die relativ nah zum Bienenstock liegen, führt die Biene den sogenannten Rundtanz auf, der allerdings keine Richtungsinformation enthält. Er besteht ausschließlich aus aufgeregten Bewegungen im Kreis. Es soll die anderen Bienen dazu animieren nah am Bienenstock zu suchen. Der Schwänzeltanz dagegen schickt sie direkt zur Futterstelle.

Abb. 2: Die Biene tanzt mit demselben Winkel in Bezug auf die Vertikale, wie beim Verlassen des Bienenstocks in Bezug auf die Sonnenrichtung geflogen werden muss, um die Futterstelle zu erreichen. Aus: Fred Dyer, "The Biology of the Dance Language"

Es gibt viele sensorische Varianten beim Bienentanz. Wenn z.B. in den Bienenstock Licht durch ein Loch einstrahlt, wird die Tanzrichtung in Bezug zu dieser künstlichen "Sonne" aufgeführt. Bienen auf einer offenen horizontalen Wabe tanzen in Bezug auf die sichtbare Sonne. Wenn ich also im folgenden vom Bienentanz rede, beschränke ich mich auf die "klassische" Variante des Schwänzeltanzes im Dunkeln, wo die Waben senkrecht stehen, so dass die Bienen die vertikale Richtung als Referenz für den Tanz verwenden können.

Die Debatte um den Bienentanz

Man könnte etwas anthropozentrisch sagen, Bienen benutzen Polarkoordinaten um die Lage von Futterstellen mitzuteilen. Die Referenz für den Winkel ist die Verbindungslinie zwischen Bienenstock und Sonne, auf den Boden projiziert. Winkel und Länge des Flugvektors werden beim Bienentanz mitgeteilt. Wer das nicht erstaunlich findet, den kann auch kein anderes Naturphänomen verblüffen.

Die Deutung und Bedeutung des Bienentanzes wurde nicht sofort anerkannt, und bis in die neunziger Jahre des 20. Jahrhunderts entflammte die Debatte darüber immer wieder neu. Eine einfachere Interpretation des Tanzes könnte sein, dass die Bienen damit nur ihre Erregung und den Duft des Nektars mittteilen. Die Folgerinnen im Nest können sich die Duftmarke der Blumen merken und anschließend im Gelände danach suchen. Bei günstigen Windverhältnissen könnten die Bienen dann bloß dem Geruch folgen und so zu der Futterstelle gelangen. Oder sie könnten die tanzende Biene anschließend beim Fliegen verfolgen und so die Futterstelle entdecken. Die tanzenden Bienen hätten auch vorher, auf dem Rückflug, die Flugstrecke mit Pheromonen markieren können, ein bisschen so, wie die Ameisen es auf dem Boden tun.

Solche alternativen Erklärungen wurden nach und nach durch ausgeklügelte Experimente verworfen. Im Jahr 2005 konnten britische und deutsche Wissenschaftler mit Hilfe von Radar den Flug der durch Tanz rekrutierten Bienen direkt messen, wobei die Nachfolgerinnen am Ausgang des Bienenstocks gefangen wurden und zu einer anderen Stelle im Gelände transportiert wurden.2 Die rekrutierten Bienen sind anschließend keineswegs dem Geruch gefolgt, d.h. direkt zu der Futterstelle, sondern nach der durch den Tanz mitgeteilten Vektorinformation geflogen, d.h. parallel zum Weg zwischen Bienenstock und Futterstelle (Abb. 3). Dies bedeutet, dass die Nachfolgerinnen sich an die Richtungsangabe der Tänzerin gehalten haben, obwohl sie zu einer anderen Stelle im Gelände transportiert wurden.

Abb. 3: Bienen, die den Tanz zur Futterstelle (Feeder) verfolgt hatten, wurden am Ausgang des Bienenstocks (Hive) gefangen. Nach dem Transport und Freilassung auf "release points" (orangene Marker) flogen sie in die durch den Tanz angegebene Richtung und nicht direkt zur Futterstelle, d.h. sie haben auf dem Weg dorthin keine Duftinformation verwendet (Abb. aus Riley et al)

Allerdings wurde aus den gemessenen Flügen auch deutlich, dass die Nachfolgerinnen die Futterstelle mit einem nicht unbeträchtlichen Fehler anfliegen, so dass am Ende die Suche der Nektarquelle mit Hilfe von visuellen oder Duftmerkmalen "feingesteuert" wird.

Ein Sender-Empfänger-System

Aus der Sichtweise der Informationstheorie ist das, was wir hier haben ein Sender-Empfänger-System und es stellen sich viele wichtige Fragen, unter anderem:

  • Wie gelingt es den Bienen in der Dunkelheit die Richtungsinformation mitzuteilen?
  • welcher Richtungs-Genauigkeit wird der Bienentanz ausgeführt?
  • Mit welcher Genauigkeit wird das Signal von den Nachfolgerinnen "abgelesen"?
  • Mit welcher Genauigkeit können die Bienen die mitgeteilte Richtung anschließend anfliegen?
  • Welche Rolle spielt die Vorerfahrung und Kenntnis des Geländes?
  • Welche Rolle spielen andere Faktoren wie Pheromone und Duft?

An der Lösung all dieser Fragen beteiligen sich heute Dutzende von Wissenschaftlern. Und manche neue Untersuchungen stürzen immer wieder das ganze Feld in die Konfusion. So viele Jahre nach den Entdeckungen von Frisch sind wir noch weit davon entfernt, den Bienentanz vollständig verstehen zu können.

Das fängt schon damit an, dass die Bienen eine Art "Ökonomie des Denkens" pflegen. Informationen können mit gewissen Präferenzen belegt werden. Vom Bienentanz muss nicht jedes Mal die ganze Information entziffert werden, sondern nur das, was im Moment billig in der Dekodierung und vielversprechender erscheint.

Grüter, Balbuena und Farina haben bei ihren Experimenten beispielsweise beobachtet, dass die Bienen dem Tanz an sich keine Aufmerksamkeit schenken, wenn der Duft des mitgebrachten Nektars (welchen die tanzende Biene in den Tanzpausen mit dem Rüssel umgebenden Bienen anbietet) derselbe wie bei einer bekannten Futterstelle ist.3 Die Bienen fliegen dann geradeaus zur bekannten Futterstelle und benutzen die Richtungsinformation des Tanzes nicht (manchmal sogar in 93% der Fälle!).

Nur wenn sich langsam herausstellt, dass die alte Futterquelle mit demselben Duft versiegt ist, wechseln die Bienen nach und nach zur neuen Futterstelle, machen sich aber die Mühe, vorher die Richtungsinformation des Tanzes genauer abzulesen. Das kann bedeuten, dass eine Nachfolgerin fünf, zehn, oder mehr Wiederholungen des Tanzes folgt, um anschließend zur Futterstelle zu fliegen. Bienen sind deshalb konservativ: sie bevorzugen bekannte Futterstellen (aus ihrer privaten Information) und wechseln nur ungerne zu neuen, durch soziale Interaktion angezeigte Futterquellen.

Seeley hat dieses "Futtergedächtnis" der Bienen noch deutlicher gereizt und sichtbar gemacht. Er hat nicht einmal tanzende Bienen eingesetzt. Er hat die Bienen im Bienenstock die Lage einer Futterstelle mit einem markanten Duft lernen lassen. Dann hat er die Futterstelle austrocknen lassen, bis keine Biene mehr zum Sammeln dorthin kam. Später hat das bloße Einleiten des bekannten Duftes in den Bienestock sofort einige Bienen animiert, zum alten und trocken geglaubten Futterplatz zu fliegen. D.h. Bienen können sich wohl gut an alte Futterstellen erinnern, so wie Charles Swann, Prousts Held, der den Duft einer Madeleine unwillkürlich mit alten Erinnerungen in Verbindung brachte.

Das ist nicht alles. Thom und andere haben gezeigt, dass Sammlerinnen beim Tanzen vier chemische Stoffe aussondern, die anscheinend die Aufmerksamkeit der Nachfolgerinnen erregen.4 Das Einleiten derselben Chemikalien im Bienenstock führt zur vermehrten Sammelaktivität des Kollektivs. Der Bienentanz ist deswegen "multimodal": Alle mögliche Informationsmittel werden eingesetzt, um die Bienen zum Folgen und anschließend zum Sammeln zu bewegen.

Richtungsinformation im Dunkeln

Für die Übergabe der Richtungsinformation an die Folgebienen sind verschiedene Theorien vorgeschlagen worden. Die vielleicht gängigste ist, dass die Nachfolgerinnen durch ihre Antennen die Lage des Körpers der Tänzerin ermitteln und so den Winkel in Bezug zur Vertikalen ablesen.5

Es ist bekannt, dass Bienen am Hals sensorische Haare tragen, mit denen sie die Gravitationsrichtung ermitteln können. Durch die Antennen könnten sie dann die von der Biene angesteuerte Tanzrichtung "messen". Mit Hilfe von Hochgeschwindigkeits-Videokameras ist statistisch bewertet worden, wohin sich die Nachfolgerinnen in Bezug auf die tanzende Biene stellen. Sie konkurrieren darum, so nah wie möglich an die Tänzerin zu kommen und ihr über mehrere Runden des Schwänzellaufs zu folgen.

Die Bewegung der tanzenden Biene, auf einer "Acht"-Schleife, macht es auch möglich, dass sich die Nachfolgerinnen eventuell fast direkt hinter die Tänzerinnen stellen (wie in Abb. 1 gezeigt). Die Nachfolgerinnen pflegen intensiven Antennenkontakt mit der tanzenden Biene (fast über 60% eines Schwänzellaufs), wie in Abb. 4 illustriert wird. Drei Nachfolgerinnen, die an verschiedenen Stellen relativ zur Tänzerin stehen, haben die Antennenkontakte die links im Laufe der Zeit dargestellt werden (ein schwarzer Balken bedeutet Antennenkontakt). Wie man sieht, können innerhalb einer Sekunde viele Berührungen erfolgen.

Wie akkurat kann aber eine solche "taktile" Informationsübergabe sein? Da wir nicht in den Kopf der Folgebienen schauen können, können wir lediglich ihr Flugverhalten beobachten, um herauszufinden wo sie landen. Bei manchen Versuchen werden Futterfallen im Kreis aufgestellt und es wird notiert, wie weit entfernt von der tatsächlichen Futterstelle die Bienen ankommen. Diese Experimente haben aber den Nachteil, dass hier alle Fehlerquellen aufaddiert vorkommen: der Fehler der Signaldarstellung bei der tanzenden Biene, der Fehler des Signalempfangs und der anschließende Navigationsfehler bis zur Futterstelle.

Abb. 5: Links sieht man den Links- und Rechtslauf des Schwänzeltanzes. Rechts sieht man ein Histogramm der bei einem Experiment angetanzten Richtungen. Die weißen Kreise beziehen sich auf den Linkslauf, die schwarzen auf den Rechtslauf. Der Winkel dazwischen ist die Divergenz (Abb. aus Weidenmüller und Seeley

Dazu kommt, dass die Bienen beim Schwänzellauf eigentlich in zwei Richtungen tanzen, wie in Abb. 5 dargestellt. Sie schwänzeln einmal links von der angestrebten Richtung, das andere mal (nach dem Zurücklaufen) rechts davon, usw. Die Mitteilung beider Richtungen ist die eigentliche Richtung zur Futterstelle. Die Punkte in dem zirkulären Histogramm in Abb. 5 zeigen die mit Videokameras erfassten Tanzrichtungen beim wiederholten "Linkslauf" (helle Kreise) und "Rechtslauf" (dunkle Kreise). Der Winkel dazwischen ist die Divergenz des Laufes. Wie man sieht, ist die Streuung beträchtlich.

Die Hypothese, bereits seit den Arbeiten von von Frisch aufgestellt, ist dass die Ungenauigkeit des Tanzes die Bienen "optimal" im Gelände streut.6 D.h. es ist günstiger für die Kolonie, wenn die Bienen nicht punktgenau zur Futterstelle abkommandiert werden, da sie damit im Nahgebiet zur bekannten Futterquelle andere, neue Futterstellen finden könnten.

Wenn aber die Futterstelle sehr weit entfernt liegt, wird die Richtung mit niedrigeren Fehlern angezeigt, so dass das abzusuchende Gelände nicht sehr großflächig wird. Um die Genauigkeit des Tanzes zu erhöhen wird dann die Divergenz zwischen Links- und Rechtslauf herabgesetzt (Abb. 6).

Abb. 6: Die Divergenz (vertikale Achse) zwischen Rechts- und Linkslauf wird kleiner, je entfernter die Futterquelle ist (horizontale Achse). Die Markierungen beziehen sich auf Experimente von drei verschiedenen Gruppen (Abbildung aus Weidenmüller und Seeley)

Man kann aus Abb. 6 allerdings nicht wirklich wissen, was die Bienen anschließend mit der Information tun. Es handelt sich um einen Richtungsvektor und deswegen können sowohl die Länge als auch der Winkel Fehler enthalten. Gurevitz, De Marco und Menzel haben deswegen die Richtungsinformationen beim Schwänzeltanz gefilmt und anschließend selbst dekodiert.7 Mit der "Vogelperspektive" der Videokamera (und der menschlichen Intelligenz) sollte es möglich sein, direkt zu ermitteln, wo die Futterquelle auf einer Karte liegen soll.

BAbb. 7: Die von 1414 einzelnen Schwänzelläufen angezeigte Position im Gelände (als "Wärmediagramm" der Häufigkeit). Es gab 145 Tänze, die von 29 Bienen durchgeführt wurden. H markiert die Lage des Bienenstocks, F die Lage der Futterquelle. Die meisten getanzten Vektoren zeigen auf das Gebiet in rot. Wie man sieht gibt es eine relativ große Streuung um die Futterquelle. Der Winkelfehler ist beträchtlich (Abb. aus de Marco)

Das Ergebnis dieser Übung wird in Abb. 7 dargestellt. Obwohl dies ein einziger Feldversuch ist, ist die Art der Darstellung für Menschen sehr intuitiv. Würde ein Mensch sich mit den Daten aus der Videokamera auf die Suche nach der Futterstelle F im Gelände machen, würde er vor allem im roten Bereich suchen. Das ist immerhin ein Gebiet mit fast 50m lateraler Streuung. Wie kann es also sein, dass die Bienen es "besser" können, oder zumindest, dass sie die angezeigten Futterquellen erreichen können.

Eine Möglichkeit wäre, dass zusätzliche für uns nicht mit der Videokamera erfassbare Signale den Richtungsvektor etwas verfeinern. Axel Michelsen, z.B., hält die Verwirbelungen, die von den Flügeln der Biene beim Tanzen erzeugt werden, für entscheidend.8 Diese könnten auch im Bienenstock mit den Antennen erfasst werden. Wenn sie echte ausgerichtete "jet-streams" wären, könnte dies die Genauigkeit der Dekodierung steigern lassen.

Eine andere Möglichkeit wäre, dass durch das Flattern der Flügel, die statisch geladen sind, elektromagnetische Signale erzeugt werden könnten, die wiederum mit den Antennen detektiert werden. Die Forschung in diese Richtung befindet sich allerdings in einem sehr frühen Stadium. Nach den Experimenten von Townes 1985 ist auch keine großangelegte Studie mehr gestartet worden, um wirklich alle Fehlerquellen beim Schwänzeltanz zu bestimmen, zu isolieren und zu messen, sowohl einzeln als in Kombination.9

Die Karte in Bienenkopf

Einer meiner wissenschaftlichen Helden ist Prof. Randolf Menzel von der FU Berlin, vorher bereits erwähnt. Seit Jahren unterstreicht der berühmte Bienenforscher die Bedeutung und fast Notwendigkeit einer "kognitiven Karte" für die Navigation von Bienen im Gelände. Mit seinem harmonischen Radar, womit er Bienen beim Fliegen aufzeichnen kann, hat er gezeigt, dass die Bienen ein Gelände zuerst "kartieren", bevor sie sich auf die Suche nach Futter machen.

Wie kann man sich eine solche kognitive Karte vorstellen? Eine Möglichkeit ist, dass die Bienen sich bei ihren Explorationsflügen markante visuelle Merkmale einprägen (wie ein Graben, eine Waldgrenze, ein Baum), dazu noch ihre Beziehungen untereinander und die Richtung zurück zum Bienenstock.

Der Nestplatz scheint der "Ursprung" im Bezugssystem der Bienen zu sein, da wenn diese gefangen und an einem anderen Ort freigelassen werden, sie anschließend nach einer Orientierungsphase direkt zum Bienenstock fliegen können. Von Frisch selbst hat auch nachgewiesen, dass Bienen spontan zu einer von Tagen zuvor bekannten Futterstelle tanzen können, ohne die Futterstelle vorher wieder besucht zu haben. D.h. in ihren kleinen Gehirnen können die Bienen solche Richtungsvektoren aufbewahren.

Wenn also eine Biene den Schwänzeltanz durchführt, ist es dann naheliegend, dass die Nachfolgerinnen ihren Informationsstand (d.h. ihre private Karte) mit den neuen Informationen vergleichen. Ist der Duft des mitgebrachten Nektars sehr prägnant, können die Bienen den Rest des Tanzes ignorieren und zu einem ihnen bekannten Platz fliegen (wie oben erwähnt). Ist der Duft des Nektars jedoch nicht eindeutig, lauschen die Bienen wohl dem Tanz, schauen aber immer noch auf ihre Karte, und wenn der Richtungsvektor nicht so weit entfernt von einer zuvor erlernten Futterquelle liegt, fliegen die Nachfolgerinnen anschließend eher zur dieser Stelle.

Wenn da nichts zu finden ist, können diese Bienen allerdings direkt einen "shortcut" zu der von der Tänzerin angezeigten Stelle fliegen. Das tun die Bienen aber nur, wenn die neue Futterstelle nicht übermäßig weit entfernt von der aktuellen Position liegt.

Kritiker einer "kognitiven Karte" bei der Bienen denken, dass der Sonnenkompass allein solche Kunststücke (die shortcuts) ermöglichen kann. Dafür haben Menzel und Kollegen in einem aufregenden Experiment den Sonnenkompass "verdreht".10 Bienen können die Bewegung der Sonne im Laufe des Tages "im Kopf" nachverfolgen. Das ist notwendig, weil sich alle Richtungsinformationen im Laufe des Tages relativ zur Sonne ändern.

Menzel und Kollegen haben die Bienen anästhesiert und damit dieses Bienen-Chronometer gestoppt. Nach mehreren Stunden wurden die Bienen geweckt und an eine andere Stelle im Gelände versetzt. Nach kurzem Orientierungsflug konnten diese Bienen direkt zurück zum Bienenstock fliegen. D.h. obwohl der Sonnenkompass verschoben war (was eine Drehung der Richtungsvektoren im Gelände entspricht), konnten die Bienen aus den visuellen Merkmalen den Weg nach Hause ablesen. Das zeigt, dass Bienen wohl visuelle Merkmale mit Richtungsinformationen koppeln, die nicht unbedingt mit Bezug auf den Sonnenstand im Gedächtnis gespeichert sind.

Der Bienentanz: ein komplexes Phänomen

Das oben Gesagte mag genügen, um den Leser die Faszination des Bienentanzes für die Forscher nachvollziehbar zu machen. Es ist ein Geheimnis in einem Rätsel verpackt. Es ist nicht nur so, dass eine Biene in eine Richtung tanzt. Die Nachfolgerinnen tanzen durch die Antennenkontakte mit. Außerdem ist es wie Square Dance: viele Tänzer tanzen in der Tanzarena. Wir wissen heute, dass dabei die Tänzer um die eigene Futterquelle werben. Je besser der Nektar (in Bezug auf die Konzentration von Zucker), desto höher die Motivation zum Tanzen.

Die Beobachter können aber die Tänzer durch wiederholte "peeping sounds" und durch Kopfstöße stoppen. So sabotieren sie den Tanz regelrecht: Kennen einige Sammlerinnen eine sehr gute Futterstelle und beobachten sie eine andere Biene, die Werbung für eine zweite Futterstelle macht, unterbrechen sie die Tänzerin durch Piepen und Kopfstöße.11

Wer durch die Qualität des Nektars mehr Claqueure im Nest einwerben kann, so dass sie andere tanzende Bienen stören, der gewinnt den Tanzwettweberb. Irgendwann tanzen alle Bienen nur für die eine Futterstelle und wiederum hat eine demokratische Mehrheit entschieden. Das ist was man heute "Schwarmintelligenz" nennt, wovon viele Beispiele bei den sozialen Insekten bekannt sind.

Der Bienentanz ist demnach, um es mit den Worten der Theaterforscher zu sagen, ein "performatives Ereignis" mit ausgiebigen Ingredienzien. Mit Düften, Pheromonen und Sonnenkompass, mit einer Karte des Geländes und angekoppelten Erinnerungen, mit einem Chronometer im Kopf der Biene, und aufgeführt in einem Tanzsalon, wo alle Anwesenden mitbestimmen, was und wofür getanzt wird. Die attraktivsten Tänzerinnen gewinnen mehr Publikum.12

Alle Rätsel des Bienentanzes zu entziffern wird noch Jahre dauern. Jemand der es schon heute wissen will ist Tim Landgraf, von der FU Berlin. Gemeinsam mit seinen Studenten haben sie das BeesBook-Projekt gestartet, bei dem sie automatisch das soziale Netzwerk der Bieneninteraktionen automatisch per Computer verfolgen (BeesBook wegen FaceBook). Mit Videokameras, die ununterbrochen das Treiben im Bienenstock verfolgen, wobei alle Bienen mit einer Art Barcode markiert sind, beobachten sie die Schwänzeltänze und welche der umherstehenden Bienen nachtanzen.

Seit von Frisch ist bekannt, dass die Bienen Cliquen im Nest bilden und, dass sie präferentiell Bienen aus ihrer Untergruppe folgen. Dies könnte eine genetische Komponente haben, könnte aber auch rein zufällig sein. Das BeesBook-System ist deswegen ein echtes "Big Brother" für alle Bienen im Stock, da alle ihre Bewegungen und Interaktionen potentiell in Echtzeit verfolgt werden können.

Abb. 8: Oben, Bild eines Bienenstocks. Die Bienen sind alle mit einem speziellen Code markiert worden. Unten steht ein Infrarot-Bild (Bienen können Infrarot nicht sehen) mit der überlagerten automatischen Erkennung des Bienencodes. Durch Interpolation der Position der Bienen, lässt sich ein Großteil der Kolonie laufend verfolgen (Bild aus dem BeesBook-Projekt)

Obwohl dies ein Horrorszenario für angehende Biologen sein könnte, da nun der Computer die Beobachtung des Bienenstocks übernimmt, löst die Automatik das Problem der Ausschaltung von menschlichen Erwartungen. Früher haben Beobachter Plastikfolien über die Scheiben der Bienenstöcke gehängt und per Hand die Tanzrichtung der schwänzelnden Bienen abgepaust. Per "Augenmaß" wurde dann entschieden in welche Richtung die Biene tanzt. Heute macht man es mit Videoaufnahmen, aber man kann kaum verhindern, dass der Beobachter eigene Erwartungen einfließen lässt.

Die Variabilität des Winkels der tanzenden Biene ist jedoch so groß, dass nur eine Integration der Tanzrichtung, Bild für Bild, Auskunft darüber geben kann, was die anderen Bienen im Bienenstock sensorisch erfassen könnten.13 Ein Beispiel, was der Computer automatisch messen kann, findet sich in Abb. 9.

Abb. 9: Mit dem Computer ausgewertete Variabilität des Bienentanzes für zwei verschiedene Experimente. Die Tanzrichtung streut fast um 60 Grad. Nicht alle Bienen, die dem Tanz folgen, können alle Läufe wahrnehmen. Wie sie aus nur einigen detektierten Läufen einen guten Mittelwert bestimmen können, bleibt rätselhaft (Abb. aus Landgraf et al., Appendix)

Hier wird die Tanzrichtung von einigen Schwänzeltänzen aufgetragen, wobei die Nullrichung die echte Position der Futterstelle darstellt. Wie man sieht, schwanken die Links- und Rechtsläufe des Tanzes fast um 60 Grad, eine enorme Variabilität. Die Bienen finden aber den Weg zur Futterstelle, so dass gewiss mehrere sensorische Modalitäten "eingeschaltet" werden. Diese zu verstehen, sowie die Interaktion des Tanzes mit der kognitiven Karte der Biene, das ist und bleibt -- fast 100 Jahre nach den ersten Experimenten von Karl Ritter von Frisch - ein spannendes Forschungsfeld.

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