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Intelligenz: So mathematisch können Bienen denken

Haben Bienen tatsächlich ein Mengenverständnis? Und wenn ja, was ist so besonders daran? Im Gespräch mit dem Zoologen und Neurobiologen Randolf Menzel.
Text: Katharina Kropshofer und Kurt de Swaaf, Fotos: Birgit Palma und Daniel Triendl / 3 Min. Lesezeit
Illustration, Biene, Zweig, Blätter, Blumen Foto: Birgit Palma und Daniel Triendl
Bienen sind die Mathematiker unter den Insekten.
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Randolf Menzel ist ein deutscher Zoologe und Neurobiologe. Seit 1976 ist er Leiter des neurobiologischen Instituts der Freien Universität Berlin.

Terra Mater: Herr Doktor Menzel, seit wann traut die Biologie Honigbienen eine hohe Gedächtnisleistung zu?

Randolf Menzel: Seit der Antike. Und im 19. Jahrhundert herrschten mystische Vorstellungen über die besonderen Eigenschaften der Königin und Beobachtungen über das gemeinsame Handeln dieser Insekten. Dann kamen die wissenschaftlichen Arbeiten Karl von Frischs zu Beginn des 20. Jahrhunderts, und man verstand worin bienenartige Intelligenz besteht: aus hervorragender Navigation, der Fähigkeit zu lernen und insbesondere aus ihrer Kommunikation.

Was ist daran so besonders?

Bienen sind die einzigen nicht-menschlichen Tiere, von denen wir wissen, dass sie symbolhaft kommunizieren. Wale oder Vögel können sich zwar in der Situation austauschen, aber Bienen können sich etwas mitteilen, das nicht unmittelbar geschieht. Also: Eine Biene fliegt durch eine Wiese, misst die Entfernung und die Richtung ihres Fluges zu Futterstellen relativ zum Sonnenstand. Dann kommt sie zurück in den dunklen Bienenstock und führt verschiedene Bewegungsformen durch – den berühmten Schwänzeltanz – und verwendet dafür einen symbolhaften Code. Die einzelnen Körperbewegungen stehen symbolhaft für die Strecke.

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Illustration, Biene, Flugweg Foto: Birgit Palma und Daniel Triendl
Der Tanz der Bienen, eine mathematische Gleichung.

Bienen haben auch ein Verständnis von Mengen. Wie haben Sie das getestet?

In der Wissenschaft nennen wir das prä-zählen. Bienen können nicht unendlich zählen, aber unterschiedliche Mengen wahrnehmen; sie vermögen etwa sieben Objekte zu unterscheiden. Wir haben zu diesem Mengenverständnis ein Experiment gemacht: Im Abstand von jeweils 75 Metern platzierten wir ein großes Zelt. Dann richteten wir nach 350 Metern – zwischen dem dritten und vierten Zelt – eine Futterstelle ein. Sobald die Bienen das gelernt hatten, verringerten wir den Abstand zwischen den Zelten auf 50 Meter. Die Bienen machten Folgendes: Sie kannten die gemessene Entfernung und die richtige Position der Futterstelle in Bezug auf die Sequenz der Zelte – also flogen sie beide Stellen an. Honigbienen nützen also sowohl die Sequenz als auch die Entfernung als Merkmal.

Gesucht wird die Antwort auf die Frage: Erwartet sich die Biene etwas vom Flug, wenn sie vorher symbolhafte Botschaften empfangen hat?

Welchen Zweck erfüllt diese Fähigkeitim Leben der Bienen?

Das kann man sich beim Unterscheiden von Blütenmerkmalen gut vorstellen: Blüten sind häufig geometrisch konstruiert und haben verschiedene Einzelelemente. Nicht nur das bildhafte Gedächtnis über eine Blüte, sondern auch abstrahierte Größen könnten eine Rolle spielen, um sich etwa Nektarquellen zu merken. Und es hilft auch bei der Navigation: Verlässt sich die Biene nur auf die Entfernungsmessung, würde sie viele Fehler machen, die sich akkumulieren. Bezieht sie sich wie in unserem Experiment zusätzlich auf Objekte, kann sie so Fehler herausrechnen.

Illustration, Kreisflug, Biene Foto: Birgit Palma und Daniel Triendl
Immer der Nase nach – oder doch nicht?

Sie beschäftigen sich ja hauptsächlich mit den Gehirnvorgängen der Tiere. Was ist das Erstaunliche an der Gehirnleistung dieser Insekten?

Wir gehen immer davon aus, dass man ein großes Gehirn braucht, um besonders interessante Sachen zu lernen. Das muss nicht unbedingt so sein. Die Gehirngröße korreliert bei allen Tieren vor allem mit der Körpergröße. Dieses Verhältnis ist bei Bienen nicht anders als bei Elefanten oder Menschen. Die Gehirngröße hängt davon ab, wie viel von der Welt und vom eigenen Körper wahrgenommen werden kann und was alles im Körper koordiniert werden muss. Und das ist bei einem großen Körper mehr als bei einem kleinen.

Wir wissen relativ viel darüber, wo im Bienengehirn sich Gedächtnis bildet oder dass sie zum Beispiel Gelerntes im Schlaf wiederholen. Trotzdem sind das alles nur erste Annäherungen an das, was man eigentlich wissen möchte: nämlich, wie das Gehirn als Ganzes eine solche Weltvorstellung hat, wie die Biene das Angeborene und Erfahrene zusammenbringt und in der Steuerung ihres Verhaltens nützt oder ob sie Erwartungen über ihren bevorstehenden Flug hat, wenn sie eine symbolhafte Botschaft bekommt.

Diese Geschichte erschien erstmals im Terra Mater Magazin, September 2021.

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