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Orientierung: Viele Schritte vor, wenige zurück

Zwei Dinge braucht die Ameise, um nach Hause zu finden: einen Kompass und einen Entfernungsmesser. Ihr Kompass arbeitet mit polarisiertem Licht. Doch wie bestimmen die Insekten die gelaufene Entfernung?
Sand, Sand, Sand, weit und breit nichts als Sand zu sehen. Doch der Hunger zwickt – irgendwo muss doch etwas Nahrhaftes aufzutreiben sein. Fix spurtet die Wüstenameise los, wendet sich mal rechts, mal links, bis der Hauch eines toten Insekts ihre Fühler erreicht. Schnell einen Happen und dann eilig zurück ins Nest, um die anderen zu informieren. Auf kürzestem Weg flitzt die Ameise zurück und verschwindet auf einmal in einem unscheinbaren Loch im Boden. Um nicht länger als unbedingt nötig auf dem glühend heißen Wüstensand unterwegs zu sein, verzichtet sie nun auf jeden Schlenker.

Verständlich – doch wie kann das Tier nach seinen verschlungenen Pfaden auf der Futtersuche den direkten Weg zurück finden? So ganz ohne Orientierungspunkte? Wüstenameisen sind dafür bestens ausgestattet: Mit Hilfe des polarisierten Sonnenlichts bestimmen sie ihren aktuellen Standort und sämtliche Drehungen und Wendungen unterwegs, verrechnen diese Daten mit der gelaufenen Strecke und kennen daher ihre Position im Verhältnis zum Nest. So ist es einfach, den kürzesten Weg nach Hause zu ermitteln.

So weit, so gut. Doch wie messen sie überhaupt die gelaufene Strecke? Bereits 1904 wurde die Hypothese aufgestellt, die Ameisen zählten schlicht und einfach ihre Schritte. Überprüft wurde diese Vermutung indes seither noch nicht. Matthias Wittlinger und Harald Wolf von der Universität Ulm und Rüdiger Wehner von der Universität Zürich fanden nun einen einfachen Trick, die Vermutung zu testen.

Die Biologen ließen dazu Wüstenameisen der Art Cataglyphis fortis von ihrem Nest durch einen zehn Meter langen Kanal zu einem Stückchen Keks und wieder zurück ins Nest laufen. Der Kanal war in eintönigem Grau gestrichen und auf dem Boden mit feinem Sand bedeckt; er bot daher – abgesehen vom Himmel darüber – keinerlei Orientierungshilfen.

Stelzen für Ameisen | Einer Wüstenameise werden Stelzen aus Schweineborsten an die Beine geklebt. Diese Stelzen verlängern ihre Schrittlänge.
An der Futterstelle fingen die Forscher die Ameisen ein und manipulierten für den Heimweg die Schrittlänge der Tiere. Die Idee dahinter: Bestimmen die Ameisen ihre Schrittzahl und machen aber auf dem Rückweg längere Schritte als auf dem Hinweg, sollten sie weit über ihr Ziel hinausschießen. Umgekehrt sollten sie sich dann bei verkürzter Schrittlänge viel zu früh in der Nähe des Nestes wähnen.

Ameise auf Stelzen | Werden Ameisen nach dem Hinweg zu einer Futterstelle Stelzen an die Beine geklebt, schätzen sie auf dem Rückweg wegen der veränderten Schrittlänge die zurückgelegte Distanz falsch ein und schießen über das Ziel hinaus.
Also klebten die Wissenschaftler einigen der am Keks eingefangenen Tiere kurzerhand Schweineborsten an die Beine, sodass diese Ameisen wie auf Stelzen in Riesenschritten heimwärts eilten. Einer anderen Gruppe kappten die Biologen skrupellos die Gliedmaßen, sodass diese Exemplare auf kurzen Beinstümpfen in Richtung Heimat humpelten. Die so manipulierten Tiere setzten die Wissenschaftler in einen langen Testkanal und maßen die Distanz, nach der die Ameisen begannen, den Nesteingang zu suchen.

Ameisen mit und ohne Stelzen. | Rechts eine Ameise auf Stelzen, links zum Vergleich ein unbehandeltes Exemplar.
Wie erwartet, verschätzten sich die manipulierten Tiere gewaltig: Die mit Stelzen versehenen Exemplare rannten viel zu weit. Erst nach rund fünfzehn Metern (anstelle der zehn des Hinweges) machten sich die Stelzengänger auf die Suche nach dem Eingang zum Nest. Umgekehrt glaubten die kurzbeinigen Probanden schon nach etwa sechs gelaufenen Metern, sie seien am Ziel. Ameisen, die auf unveränderten Beinen heimkehren durften, maßen hingegen die Entfernung korrekt.

Ameise mit gekürzten Beinen. | Werden Ameisen nach dem Hinweg zu einer Futterstelle die Beine gekürzt, schätzen sie auf dem Rückweg zum Nest wegen der veränderten Schrittlänge die zurückgelegte Distanz falsch ein und wähnen sich zu früh am Ziel. Dieses Exemplar ist zur leichteren Wiedererkennung grün markiert.
Dann durften die Stelzengänger und die kurzbeinigen Ameisen erneut zur Futterstelle laufen. Als die Wissenschaftler die Insekten dann wieder im Testkanal auf den Heimweg schickten, lagen sie nun aber mit ihrer Entfernungsmessung richtig und suchten nach zehn Metern das heimische Nest. Kein Wunder: Diesmal war die Beinlänge auf dem Hin- und auf dem Rückweg ja identisch.

Demnach bestimmen Wüstenameisen die zurückgelegte Distanz tatsächlich anhand eines Schrittzählers. Mit seiner Hilfe und der ihres Himmelskompasses müssen die Insekten nicht unnötig lange in der Gluthitze der Wüste verweilen, sondern können nach dem Verfahren viele Schritte hin, wenige zurück beschleunigt nach Hause zurückeilen.

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