Tabakschwärmer : Flugkünstler mit Nachtsichtgerät

Selbst im Dunkeln findet der Tabakschwärmer seine Nektarquelle. Forscher untersuchten, wie er dabei sogar das Schwanken der Blüte ausgleicht.

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Im Experiment wurde der kolibrigroße Nachtschwärmer von einer künstlichen Blüte mit Zuckerwasser versorgt.
Angelockt. Im Experiment wurde der kolibrigroße Nachtschwärmer von einer künstlichen Blüte mit Zuckerwasser versorgt.Foto: Georgia Tech

Eine echte Chance zum Andocken an die im Wind schwankende Blüte scheint der Tabakschwärmer Manduca sexta nicht zu haben. Am späten Abend und in der Dämmerung ist das Licht einfach zu schlecht, um wie ein Kolibri in der Luft auf der Stelle zu schwirren und dabei auch noch dem Wiegen der Pflanze zu folgen. Nur so aber kann der Schmetterling seinen Rüssel in die Blüte stecken und Nektar saugen, eine andere Nahrung kennt der Falter schließlich nicht.

Wie das Tier diese schwierige Aufgabe meistert, enthüllen Simon Sponberg vom Georgia Institute of Technology im amerikanischen Atlanta und seine Kollegen in der Zeitschrift „Science“ (Band 348, Seite 1245). Die Insekten sind offenbar imstande, ihr Gehirn zu „verlangsamen“ und damit die Nachtsicht zu erhöhen. Und das, ohne ihre Manövrierfähigkeit zu vernachlässigen.

Manduca sexta erreicht die Größe eines Kolibris, die mindestens sechs Zentimeter lang sind. Aber das Gehirn des Falters ist nur so groß wie ein Reiskorn und sollte für so komplexe Flugmanöver bei miserabler Sicht einfach zu klein sein. Um herauszubekommen, wie die Falter diese Aufgabe trotzdem meistern, haben sich die Forscher ein raffiniertes Experiment ausgedacht. In der Mitte der Kunststoffimitation einer Blüte befestigen sie ein Schälchen mit Zuckerwasser. Mit einer Mechanik kann die künstliche Blüte verschieden schnell geschwenkt werden.

Das Leibgericht eines Tabakschwärmers ist Zuckerwasser. Erwartungsgemäß versuchen die im Labor freigelassenen Schmetterlinge daher, ihren Rüssel in das Schälchen zu stecken. Da Schwärmer die besten Flugkünstler unter den Schmetterlingen sind, gelingt den Faltern das bei stehender Schale problemlos.

In einer Sekunde 25 Flügelschläge

Beginnt die Mechanik, die Blüte zu schwenken, haben die Tabakschwärmer ebenfalls keine Probleme beim Fressen. Da die Falter das Tageslicht meiden, dürfen sie auch im Laborexperiment ihre Flugkünste bei Lichtstärken von 300 und von 0,3 Lux beweisen, was ungefähr der frühen Abenddämmerung und einer klaren Nacht mit einer gerade einmal zu einem Viertel gefüllten Mondscheibe entspricht. Um die Flugmanöver der Schmetterlinge zu dokumentieren, halten die Forscher das Geschehen mit einer Hochgeschwindigkeitskamera fest, die für infrarotes Licht empfindlich ist.

Auf den Bildern ist klar zu erkennen, dass die Zielgenauigkeit der Tabakschwärmer auch dann noch sehr hoch ist, wenn die Blüte samt Zuckerschälchen in jeder Sekunde zweimal hin und her schwenkt. Und das in der Dämmerung und bei schwachem Mondlicht gleichermaßen. Bewegt sich die Kunstblüte schneller, kommen die Schmetterlinge zunehmend in Schwierigkeiten. Um das Zuckerwasser nicht aus den Augen zu verlieren und um ihren Rüssel einzutauchen, müssen sie ja den Bewegungen folgen. „In einer Sekunde schaffen die Falter allenfalls 25 Flügelschläge“, sagt Simon Sponberg. Um mit dem Zuckerschälchen mitzuhalten, müssten sie bei schnelleren Blütenbewegungen fast jeden Flügelschlag anpassen, um ihren Flug zu ändern und wären damit rasch überfordert.

Der Tabakschwärmer passte sich seinen Nahrungsquellen an

In der Natur müssen die Falter allerdings auch nicht mit einem höheren Tempo rechnen; saugen Tabakschwärmer ihren Nektar dort doch normalerweise von den Blüten der Nachtschattengewächse, zu denen neben Tabak zum Beispiel auch Tomaten und Kartoffeln gehören. Diese bewegen sich nach Messungen der Forscher allenfalls 1,7-mal in einer Sekunde hin und her. Im Laufe von vielen Millionen Jahren Evolution haben sich die Flugkünste des Tabakschwärmers an diese Verhältnisse angepasst. Schwankt die Blüte schneller, sinkt die Zielgenauigkeit der Schmetterlinge rapide. Und das im Dunkeln deutlich schneller als in der Dämmerung.

Simon Sponberg ist noch etwas anderes aufgefallen: Nimmt die Dunkelheit zu, bleiben die Flugmanöver des Falters immer weiter hinter der Blütenbewegung zurück. Daraus rechnen die Forscher aus, dass der Falter im Licht einer Viertel Mondscheibe Bewegungen 17 Prozent langsamer erkennt. Dehnen die Falter die Zeit der Bildverarbeitung aus, fangen sie mehr von dem wenigen Licht ein und müssen auch weniger Kapazität ihres Minigehirns für die Bildverarbeitung einsetzen. Die Falter sehen also langsamer und können die so frei werdenden Denkkapazitäten in eine höhere Flugmanövrierfähigkeit stecken. Sie werfen den Ballast schnelleren Sehens über Bord, um besser an Nektar zu kommen.

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