Taufliegen: Stabiler Flug durch Fühler-Informationen

22. März 2014, 17:49
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Forscher testeten Flugverhalten von Taufliegen im Windkanal - Tiere brauchen Fühler-Informationen, um stabiler zu fliegen

Washington - Um bei sich verändernden Windverhältnissen möglichst stabil fliegen zu können, nützen Taufliegen (Drosophila) auch Informationen, die sie mit ihren Fühlern aufnehmen. Das fanden Forscher heraus, indem sie das Flugverhalten der Insekten in einer Art Windkanal untersuchten. Um sich an neue Verhältnisse anzupassen, reagieren die Fliegen aber anders, als erwartet, berichten die Biologen aktuell im Fachblatt "PNAS".

Um das sehr flexible Flugverhalten der Fliegen in kontrollierter Umgebung analysieren zu können, bauten die Forscher an der Universität von Washington in Seattle (USA) einen kleinen Windkanal, in dem sie die Tiere im Flug einerseits konstanten Windgeschwindigkeiten, andererseits auch kurzfristigen Windstößen aussetzen können. Auf die Tunnelwände projizierten sie bewegte Bilder, aus denen die Fliegen - ähnlich, wie in freier Natur - Informationen über ihre Fluggeschwindigkeiten erhielten. Mit Kameras zeichneten sie die Bewegungen der Tiere auf.

Reizverarbeitung durch Fühler

"Wenn die Fliege im Tunnel eine bestimmte Stelle erreicht hat, konnten wir ihr einen Windstoß versetzen", erklärte der an der Studie beteiligte Forscher Andrew Straw vom Institut für Molkulare Pathologie (IMP) in Wien. Gleichzeitig konnten wurden visuelle Informationen entweder angezeigt oder nicht. So war es möglich herauszufinden, wie die Tiere visuelle und mechanische Reize, etwa die Windgeschwindigkeit, verarbeiten. Die wichtigsten sogenannten Mechanorezeptoren bei der Taufliege sind Fühler am Kopf, die die Forscher für ihre Untersuchungen entweder entfernten oder intakt ließen.

"Wenn wir die Fühler entfernten, nahmen wir der Fliege also die Haupt-Informationsquelle für ihr Gefühl für Wind. Ihr Flug wurde dadurch viel weniger stabil", so Straw. Hatten die Fliegen intakte Fühler und wurden von einem Windstoß von vorne getroffen, nutzten sie die zusätzlichen Informationen jedoch überraschenderweise nicht dazu, um einfach nur schneller zu fliegen. Anstatt gegen den Wind anzukämpfen, stellten sie sich schneller auf die aerodynamischen Veränderungen ein. Die Fühler helfen den Fliegen sozusagen dabei, die visuellen Reize besser zu verstehen, erklärt der Forscher.

Mit Hilfe der Daten aus dem Experiment entwickelten die Wissenschafter ein mathematisches Modell dafür, wie die Tiere sowohl die optischen, als auch die mechanischen Reize im Gehirn verarbeiten. Im nächsten Schritt gelte es dann herauszufinden, wie die Neuronen im Fliegengehirn während des Fluges arbeiten. (APA, 22.3.2014)

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