Die Form eines zuvor nur mit den Augen wahrgenommenen Objekts auch mit dem Tastsinn zu erkennen – diese Fähigkeit war bisher bloß bei Wirbeltieren bekannt. Eine aktuelle Studie zeigt, dass auch Insekten dazu in der Lage sind.
Die letzten Jahrzehnte haben unser wissenschaftliches Bild vom Tier revolutioniert: Immer mehr kognitive Fähigkeiten, die einst als Alleinstellungsmerkmale des Menschen galten, wurden auch bei Tieren nachgewiesen. Dabei handelte es sich allerdings meist um Wirbeltiere – das Gehirn von Wirbellosen schien viel zu einfach aufgebaut, um komplexe Aufgaben zu lösen. Doch seit einigen Jahren gerät auch diese scheinbare Gewissheit ins Wanken. Vor allem Kopffüßer und Insekten überraschen mit unerwarteten Leistungen. So auch in einer neuen Studie zu sinnübergreifendem Lernen bei Erdhummeln (Bombus terrestris).
Sinnübergreifendes Lernen
Für uns ist sinnübergreifendes Lernen oder Erkennen selbstverständlich: Wenn wir ein Objekt schon einmal gesehen haben, können wir es auch tief hinten in einer Schublade durch bloßes Ertasten finden. Dabei machen wir uns eher selten bewusst, wie komplex diese Aufgabe eigentlich ist. Sie erfordert eine interne Repräsentation der Form des Objekts, die nicht nur dem gesehenen Bild entspricht, sondern auch vom Tastsinn „erkannt“ werden kann. Die Forschenden Cwyn Solvi, Selene Gutierrez Al-Khudhairy und Lars Chittka haben nun nachgewiesen, dass auch Hummeln zu sinnübergreifendem Erkennen fähig sind. Wie haben sie das gemacht?
Das Experiment
Zunächst einmal hat das Team Hummeln beigebracht, Kugeln und Würfel zu unterscheiden. Die Objekte enthielten eine kleine Öffnung, in der sich jeweils nur bei einem Objekt-Typ eine Zuckerlösung befand. Ein Teil der Hummeln lernte so, für eine Belohnung die Kugeln anzusteuern, ein anderer Teil lernte, die Würfel aufzusuchen. Wichtig dabei: Die Objekte waren durch eine aufliegende Scheibe abgedeckt. Das heißt, die Tiere konnten sie sehen, aber nicht ertasten. Die Zuckerlösung im jeweils belohnten Objekt erreichten sie durch ein kleines Loch in der Scheibe.
Wenn die Hummeln gelernt hatten, welches der Objekte für sie belohnt war (nachgewiesen durch einen Testlauf), wurden sie in kompletter Dunkelheit getestet. Sie waren also nicht mehr in der Lage, die Objekte mit Hilfe des Sehsinns zu erkennen. Dafür wurde allerdings die Scheibe entfernt und die Tiere hatten die Möglichkeit, die Objekte zu ertasten. Keins davon enthielt in diesem Fall Zuckerlösung.
Das Ergebnis: Hummeln, die zuvor die Belohnung in den Kugeln erhalten hatten, verbrachten deutlich mehr Zeit an oder auf Kugeln. Sie schienen dort also die Zuckerlösung zu suchen. Hummeln, bei denen zuvor der Würfel belohnt war, ließen wiederum die Kugeln links liegen und bevorzugten die Würfel. Die Hummeln unterschieden also die Objekte allein durch Ertasten.
Das Experiment funktionierte auch umgekehrt. Hummeln, die zunächst im Dunkeln gelernt hatten, eine Belohnung im Würfel oder in der Kugel zu finden, steuerten die jeweiligen Objekte auch dann an, wenn sie sie zwar sehen, aber nicht berühren konnten.
Ein wichtiger Kontrollversuch
Im Jahr 1988 behauptete der „Titanic“-Chefredeakteur Bernd Fritz in der TV-Sendung „Wetten, dass..?“, er könne die Farbe von Buntstiften erschmecken. Seine angebliche Fähigkeit führte er einem verblüfften Publikum und dem ebenso verblüfften Moderator Thomas Gottschalk vor. Allerdings sollte die Verblüffung kurz darauf noch größer werden – Bernd Fritz gestand nämlich, dass er sich bloß einen Scherz erlaubt hatte. Er schmeckte keine Farben, sondern konnte unter der zugeklebten Skibrille hindurchschauen, die den Einsatz der Augen eigentlich verhindern sollte.
Was hat das mit den Hummeln zu tun? Der oben beschriebene Versuch basiert auf der Annahme, dass es in der dunklen Bedingung tatsächlich so wenig Licht gab, dass die Hummeln nicht schummeln konnten. Dass dies der Fall war, stellte ein Kontrollversuch sicher. Dazu lernte eine zusätzliche Gruppe von Hummeln, entweder die Kugel oder den Würfel für eine Belohnung anzusteuern. Anschließend wurden auch diese Tiere im Dunkeln getestet – allerdings wurden die Objekte zusätzlich durch die Scheibe abgedeckt. Die Hummeln konnten die Objekte also nicht ertasten. In diesem Versuch zeigten die Hummeln keine Präferenz für eins der Objekte – der Beweis, dass sie sie in der Dunkelheit tatsächlich nicht sehen konnten.
Fazit
Durch geschickte Experimente erbringt die Studie den eindeutigen Nachweis, dass auch Hummeln Objekte sinnübergreifend erkennen können. Prinzipiell sind also nicht nur Wirbeltiere, sondern auch Wirbellose dazu in der Lage. Vielleicht erfahren wir durch zukünftige, vergleichende Studien mehr darüber, wie ihre und unsere Gehirne diese erstaunliche Leistung möglich machen.
Zur Fach-Publikation:
Solvi, C.; Gutierrez Al-Khudhairy, S. & Chittka, L. (2020): Bumble bees display cross-modal object recognition between visual and tactile senses. Science 367: 910-912.
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