Bienen sind dem Menschen sehr ähnlich - auf neuronaler Ebene

Bienen sind dem Menschen auf neuronaler Ebene sehr ähnlich - sie sind wahre Gedächtniskünstler: Als Bienen-Hirnforscher braucht man eine ruhige Hand. Das Gehirn einer Honigbiene ist winzig wie ein Stecknadelkopf, aber es kann Großes leisten. Bienen lernen sehr schnell.

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Bienen: Wie am Faden gezogen

Egal wie lange sie auf der Suche nach Nahrung zuvor kreuz und quer herumgeirrt sind - beim nächsten Mal steuern sie diesen Ort - wie am Faden gezogen - wieder an. "Das schaffen Sie als Mensch nicht", sagt der Neurobiologe und Bienenforscher Prof. Bernd Grünewald.

"Stellen Sie sich vor, der Taxifahrer fährt Sie auf Umwegen durch eine unbekannte Stadt vom Flughafen zum Hotel und auf dem Rückweg finden Sie mit dem Mietwagen allein den kürzesten Weg." Wie machen die Tiere das? Am Institut für Bienenkunde in Oberursel bei Frankfurt suchen Bienen-Hirnforscher nach der Antwort. Weniger als ein halbes Dutzend Arbeitsgruppen in Deutschland beschäftigt sich mit der Neurobiologie der Honigbiene. Grünewald und sein Team nähern sich dem Thema auf drei Ebenen.

Bienen in der Natur beobachtet

Blickpunkt eins: die Beobachtung von Bienen in der Natur. Blickpunkt zwei: Lern-Experimente mit einzelnen Tierchen im Labor. Blickpunkt drei: der direkte Blick mit dem Mikroskop ins Bienen-Gehirn - und damit auf das Lernen und das Erinnern ganz im Allgemeinen. Bienen können beinahe ein bisschen lesen - Symbole wie Kreis, Quadrat und Kreuz helfen den Insekten, auf dem Institutsgelände am Waldrand den Stock ihres Volkes zu erkennen.

Für die Freiluft-Forschungsarbeit bekommen einige der Honigsammler einen Funkchip als Rucksack auf den Rücken geklebt. Ein Lesegerät am Ausgang des Bienenstocks zeichnet auf, wenn das Tier raus- und reinfliegt. Durch solche Beobachtungsstudien wissen die Forscher, dass die Bienen deswegen so schnell lernen, weil sie für jedes Erinnern sofort mit leckerem Nektar belohnt werden. "Belohnungslernen ist ungeheuer effektiv", sagt Grünewald.

Honigbienen: Was passiert in ihrem Gehirn?

Was diese Experimente nicht zeigen: Was passiert dabei im Gehirn der Bienen? Dafür gehen wir eine Ebene tiefer in die Biene hinein und einen Stock höher im Institutsgebäude hinauf: ins "Duftlernlabor". Dort arbeitet Sandra Zimmermann mit den "Irokesen", einzelnen Bienen, mit denen die Diplomandin Lern-Tests macht. Der Name kommt von einem Plastik-Scheibchen zwischen den Fühlern. Zimmermann und andere Studentinnen blasen durch Strohhalme Pfefferminz-Duft an die eine "Antenne" und Geranien-Duft auf die andere. Bei Minze gibt es einen Tropfen Zuckerwasser, auf Geranie folgt keine Belohnung.

Schon nach wenigen Malen hat die Biene gelernt: Minze heißt Nahrung, also Zunge raus, bei Geranie bleibt die Zunge drin. Dann vertauschen die Forscher die Seiten, belohnen den falschen Duft und so weiter. Damit wollen sie herausfinden, welche Rolle die beiden Gehirnhälften spielen. Aber wie stellt das Gehirn eine Verbindung her zwischen der Information "Duft" und seiner Folge "Nahrung"?

10 Bilder

Dafür muss der Blick noch tiefer gehen, direkt ins Gehirn. Doktorandin Sophie Himmelreich beobachtet unter dem Mikroskop, was in einer einzelnen Bienen-Nervenzelle passiert. 

Bienengehirn klein wie ein Stecknadelkopf

Ein Verstärker macht die elektrischen Ströme beim Austausch von Signalen sichtbar. Das Ergebnis sind zuckende Ampere-Kurven und blinkende Impuls-Punkte, die dem Laien unverständlich bleiben. Dabei ist es im Prinzip egal, ob unter ihrem Mikroskop die Nervenzelle eines Stecknadelkopf kleinen Bienengehirns liegt oder eine menschliche Nervenzelle: "Auf neuronaler Ebene sind sich Biene und Mensch außerordentlich ähnlich." (dpa, AZ)