Tests im Windkanal

Taufliegen brauchen Fühler für stabilen Flug

Um bei sich verändernden Windverhältnissen möglichst stabil zu fliegen, nützen Taufliegen auch Informationen, die sie mit ihren Fühlern aufnehmen. Das hat ein internationales Forscherteam herausgefunden, indem es das Flugverhalten der Insekten in einer Art Windkanal untersuchte. Beim Anpassen an neue Verhältnisse reagierten die Tiere aber anders als erwartet.

Um das sehr flexible Flugverhalten der Taufliegen in kontrollierter Umgebung zu analysieren, bauten die Wissenschaftler an der Universität von Washington in Seattle (USA) einen kleinen Windkanal, in dem sie die Tiere im Flug einerseits konstanten Windgeschwindigkeiten, aber auch kurzfristigen Windstößen aussetzen konnten. 

Flug mit Kameras aufgezeichnet
Auf die Tunnelwände konnten bewegte Bilder projiziert werden, aus denen die Fliegen - ähnlich, wie in freier Natur - Informationen über ihre Fluggeschwindigkeiten erhielten. Mit Kameras zeichneten die Forscher die Bewegungen der Fliegen auf. 

"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 in Wien. Gleichzeitig konnten sie dazu passende Bildfolgen, also visuelle Informationen, anzeigen oder die Bilder abschalten.

So war es möglich, herauszufinden, wie die Tiere visuelle und mechanische Reize, wie die Windgeschwindigkeit, verarbeiten. Die wichtigsten sogenannten Mechanorezeptoren bei der Drosophila sind Fühler am Kopf, die die Forscher für ihre Untersuchungen entweder entfernten oder intakt ließen.

Fühler wichtigste Informationsquelle für Wind
"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, erklärte der Forscher.

Mithilfe 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 Gehirn der Fliege während des Fluges genau arbeiten, schreiben die Forscher im Fachblatt "PNAS".