Augen auf: Wir Menschen kombinieren optische Reize im Gehirn und erhalten so ein Gesamtbild unserer Umwelt. Soziale Insekten wie Ameisen benötigen hingegen konstanten, visuellen Input, um die Erinnerung an eine vertraute Umgebung abzurufen. Biologen unter der Leitung der Universität Graz haben diese neue Erkenntnis am Beispiel der Wüstenameise gewonnen.

Die in Nordafrika, aber auch Südeuropa beheimateten Tiere entfernen sich für die Nahrungssuche bis zu 100 Meter weit von ihrem Nest. Bei der Orientierung setzen sie nicht auf Duftstoffe, die die Hitze schnell unbrauchbar macht. "Sie prägen sich ihre Umgebung vor allem visuell ein", erklärt Studienautor Sebastian Schwarz, seit Ende 2023 Assistenzprofessor am Institut für Biologie der Uni Graz.

Bisher unklar

Unklar war bislang, wie die Informationen beider Augen im Gehirn der Insekten kombiniert werden. Schwarz hat gemeinsam mit Kollegen aus Toulouse (F) und Münster (D) untersucht, wie die Wüstenameise (Cataglyphis velox) auf eine Einschränkung in der visuellen Wahrnehmung reagiert. Dazu wurde ein Auge sorgsam abgedeckt.

"Einäugige Ameisen hatten zunächst Schwierigkeiten, ihnen schon bekannte Strecken zu folgen und mussten ihren Rückweg zum Nest neu erlernen. Sie passten allerdings ihr Orientierungsvermögen in wenigen Stunden an", schildert Schwarz.

Erhielten die Tiere ihre binokulare Fähigkeit retour, hatten sie keinerlei Schwierigkeiten ihre vertraute Route, die sie zuvor schon mit beiden Augen gelernt hatten, zu folgen. "Demnach sind Ameisen nicht in der Lage, visuelle Erinnerungen, die mit zwei Augen antrainiert wurden, mit nur einem Auge abzurufen", folgert der Biologe. "Wir nehmen an, dass die Insekten nicht zwei separate Augenerinnerungen speichern, sondern nur eine, die allerdings auf beide Sehorgane basierend ist."

Studie mit einäugigen Ameisen

Um diese Erklärung zu untermauern, wurden im Zuge der Studie einäugige Ameisen auf eine neue Strecke trainiert. "Danach haben wir Abdeckung entfernt und das Heimkehrvermögen der Arbeiterinnen beobachtet", schildert Sebastian Schwarz. Die nun wieder zweiäugigen Ameisen waren allerdings nicht in der Lage, den Weg zum Nest zu finden. "Damit wurde bewiesen, dass visuelle Erinnerungen grundlegend binokular im Insektengehirn verarbeitet werden - sonst wäre die zusätzliche Information des zweiten Auges nicht störend gewesen", erklärt der Wissenschaftler

Das bestätigt", so Sebastian Schwarz, "dass das Gedächtnis und die Navigation der Wüstenbewohner davon abhängen, die Welt als Ganzes zu sehen und dabei beide Augen zu benutzen."

Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in einem Artikel im international renommierten Fachmagazin PNAS beschrieben.

DOI: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2410908121