Die meisten Menschen haben eine dominante Hand, zum Beispiel für das Schreiben oder das Greifen nach einer Tasse. Das Gleiche gilt für die Füße, beispielsweise beim Fußballspielen. Dass Lebewesen für bestimmte Aufgaben eine Körperseite bevorzugen, wird als „Lateralisation“ bezeichnet. Auch viele Tiere, wie Vögel, Tintenfische oder Insekten, nutzen für bestimmte Handlungen bevorzugt ihre rechte oder linke Extremität. Diese „Händigkeit“ ist im Tierreich weit verbreitet und kommt bei Organismen mit ganz unterschiedlichen Nervensystemen vor.
Doch wie ist es bei Extremitäten, von denen es pro Tier nur eine gibt, wie bei unserer Zunge oder beim Rüssel eines Elefanten? Ein Forschungsteam um Lochlan Walsh von der Universität Konstanz hat nun am Beispiel des Saugrüssels bei Taubenschwänzchen – einer Schmetterlingsart – untersucht, ob die Insekten bei der Nektarsuche eine bestimmte Körperseite bevorzugen.
Taubenschwänzchen rüsseln asymmetrisch
Für ihr Experiment stellten die Forschenden künstliche Blütenoberflächen auf, die von den Faltern angeflogen wurden, und beobachteten, in welche Richtung die Taubenschwänzchen ihren langen Rüssel ausstrecken. Mithilfe von Hochgeschwindigkeitskameras und KI-gestützten Analysen konnten sie die Rüsselbewegungen der Tiere im Verhältnis zum Rest des Körpers detailliert rekonstruieren. Außerdem simulierten sie das Gesichtsfeld der Tiere während der Blüteninspektion.
Walsh und seine Kollegen fanden heraus, dass Taubenschwänzchen beim Nektarsuchen in der Blüte ihren Saugrüssel bevorzugt auf einer Körperseite halten. Einige Tiere neigen dazu, ihren Rüssel beim Inspizieren der Blüte hauptsächlich links der eigenen Körperachse auszustrecken, andere dagegen eher rechts. Wie stark die Insekten eine Seite bevorzugen, variiert zwischen den Individuen, genau wie beim Menschen. Die individuelle Seitenpräferenz war von Beginn des Experiments an vorhanden und blieb stabil. „Das deutet darauf hin, dass die Lateralisation des Rüssels ein angeborenes Merkmal ist und dass sie eine bedeutende Rolle bei der Steuerung des Blüteninspektionsverhaltens spielt“, sagt Seniorautorin Anna Lisa Stöckl von der Universität Konstanz.
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Auge und Rüssel bewegen sich gemeinsam
Im Experiment zeigte sich zudem, dass die Taubenschwänzchen nicht nur beim Rüsseln eine Seite bevorzugen. Sie betrachten das betastete Blütenteil auch stärker mit einem ihrer beiden Augen. Die Seite des dominanten Auges und die der bevorzugten Rüsselplatzierung stimmen dabei überein. Walsh erklärt das so: „Insekten besitzen recht kleine Gehirne. Den Rüssel im Sichtfeld des dominanten Auges auszurichten, kann wertvolle Rechenleistung bei der Bewegungssteuerung sparen. Anstatt eine Bewegung permanent aus jedem möglichen Winkel neu zu berechnen, kann sich das Tier auf eine vertraute Körperseite verlassen.“
Selbst dann, wenn die Forschenden im Experiment einen Teil des dominanten Auges abdeckten und die Sicht blockierten, blieb die Ausrichtung des Rüssels erhalten. „Menschen oder Vögel würden ihre Extremität in einem solchen Fall flexibel in das Sichtfeld des freien Auges bewegen. Die Taubenschwänzchen dagegen verändern ihre Körperposition an der Blüte so, dass sie diese mit dem unbedeckten Teil des dominanten Auges betrachten und ihre ursprüngliche Auge-Rüssel-Strategie beibehalten können“, berichtet Walsh. Die Insekten scheinen also wegen der deutlich begrenzten Rechenkapazität ihrer Gehirne auf die effiziente Koordination von dominantem Auge und Rüssel angewiesen zu sein.
Lateralisation spart Rechenleistung im Gehirn
Die Studie zeigt, dass Lebewesen keine großen Gehirne benötigen, um präzise und flexible Verhaltensweisen auszuführen. „Stattdessen können sich Tiere auf eine effiziente Abkürzung in der Beziehung zwischen Körper, Sinnen und Bewegung verlassen“, erklärt Stöckl. Beim Taubenschwänzchen ist das die Kopplung von Auge und Rüssel, die als koordinierte Einheit zusammenarbeiten. „Jedes Taubenschwänzchen löst die Herausforderung der Blüteninspektion mithilfe der Seitenpräferenzen des eigenen Körpers. Unsere Studie legt folglich nahe, dass Lateralisation eine Möglichkeit der Natur sein könnte, schwierige Aufgaben zu vereinfachen – ob diese Aufgabe nun darin besteht, nach einer Kaffeetasse zu greifen oder vor einer Blüte schwebend mit dem Rüssel nach Nektar zu suchen.“
Quelle: Universität Konstanz. Fachartikel: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), doi: 10.1073/pnas.2609365123
