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Lange Zeit gingen Wissenschaftler davon aus, dass Infrarot von Tieren nicht visuell wahrgenommen werden kann. Infrarot ist ein unmittelbar auf die sichtbaren Farben folgender Wellenlängenbereich und erstreckt sich von 750 nm bis zu 1.000.000 nm (die von uns sichtbaren Farben bewegen sich im relativ kleinen Bereich von 390 bis 750 nm!). Obwohl dieser Bereich gemeinhin als „Wärmestrahlung“ bezeichnet wird, produzieren gerade die kürzeren Wellenlängen innerhalb dieses Bereiches keine nennenswerte Wärme – so wie auch rote Farbe (700-750 nm) keine Wärme produziert. Im Bereich ab 2000 nm wird die Infrarotstrahlung als Wärme von temperaturempfindlichen Organen verschiedener Tiere wahrgenommen. Dazu zählen Schlangen, Käfer und Fledermäuse. Jedoch wurde bisher davon ausgegangen, dass visuelle Wahrnehmung von Infrarot nicht möglich ist. Als Grund wurde angeführt, dass die sehr energiehaltige Strahlung im Auge Rauschen verursacht und so kein Bild mehr darstellen kann.

In einem kürzlich publizierten Experiment habe ich, Denis Meuthen, mit meinen Kollegen feststellen können, dass der Smaragdprachtbarsch Pelvicachromis taeniatus in der Lage ist, nahe Infrarotstrahlung visuell wahrzunehmen und zur Beutejagd einzusetzen. Das Experiment wurde in einem dunklen Raum durchgeführt; zur Beleuchtung wurden ausschließlich Infrarot abstrahlende Lampen (780-920 nm) benutzt. Als Beutetier wurde der Bachflohkrebs Gammarus pulex, der Infrarotstrahlung in diesem Bereich reflektiert, eingesetzt. Die Buntbarsche bekamen zwei Behälter mit lebender Beute neben ihr Aquarium gestellt. Um sicher zu gehen, dass ausschließlich Infrarotstrahlung zur visuellen Wahrnehmung angewandt werden kann, wurden Infrarot-durchlässige bzw. Infrarot-undurchlässige Filter eingesetzt.

Es stellte sich heraus, dass die Buntbarsche den Aufenthalt in der Nähe der mit einem Infrarot-durchlässigen Filter bedeckten Beute bevorzugten. Dies taten sie allerdings nur, solange die Beute vorhanden war. Ein leeres, mit Infrarot beleuchtetes Becken interessierte die Fische nicht. Daraus lässt sich ableiten, dass die Barsche das Infrarot zur Beuteidentifikation angewendet haben und das wahrscheinlich auch in der Natur machen. Das natürliche Habitat dieser Fische in Westafrika besteht nämlich aus flachen Flüssen, die viel Infrarotstrahlung aufweisen (normalerweise blockiert Wasser einen Großteil der Infrarotstrahlung).

Als weitere Entdeckung wurde festgestellt, dass diese Buntbarsche selbst infrarot-reflektierende Stellen am Körper besitzen und sie womöglich zur Kommunikation einsetzen können. Dieser Sachverhalt wird erst demnächst erforscht werden.

Letztendlich lässt sich sagen, dass diese Entdeckung die erste ihrer Art ist und als solche bei Wissenschaftlern rund um den Globus eine differenziertere Sichtweise auf Infrarotwahrnehmung bei Tieren hervorrufen kann.

Sowohl die englische Originalpublikation als auch eine deutschsprachige Pressemitteilung zu dem Thema sind online verfügbar.

Heute möchte ich euch einen Sachverhalt aus der Myrmekologie vorstellen, der selbst vielen an Ameisen interessierten Personen grösstenteils unbekannt sein sollte.

Ameisenlarven werden generell sowohl mit flüssiger als auch fester Nahrung gefüttert. Wie bei Cassill & Tschinkel 1995 beschrieben, stellte sich bei der Feuerameise Solenopsis invicta heraus, dass die Larven nach ganz bestimmten Mustern mit Nahrung versorgt werden. Die Arbeiterinnen patroullieren im Nest zwischen allen Larven, so dass jede innerhalb weniger Sekunden befühlert wird. Diese Befühlerung dient dazu, den Hungerstatus der Larve festzustellen. Neben den Antennen können hierbei auch die Maxillenpalpen oder die Glossae (i.e. Zunge) involviert sein. Nachdem der Hungerstatus festgestellt wurde, wird die Larve im Rahmen einer binären Antwort (Füttern oder nicht füttern) in Abhängigkeit von ihrer Körpergröße mit Nahrung versorgt. Weder die Position der Larve auf einem Ballen noch die Größe oder der Hungerstatus benachbarter Larven beeinflussten die Fütterungsrate. Aus dem Grund ist anzunehmen, dass jede Larve individuell versorgt wird. Interessanterweise ist in der Erforschung des Fressverhaltens von Ameisenlarven flüssige Nahrung im Schwerpunkt, die Allokation fester Nahrung hat deutlich weniger Aufmerksamkeit erregt. Obwohl Ameisen sehr oft Insekten eintragen und diese einen Hauptbestandteil ihrer Nahrung darstellen, ist die Quantität der Verfütterung dieser an die Larven selten (1-4% der Nahrung).

Dieser Sachverhalt wurde von Cassill et al. 2005 näher untersucht. Die Forscher benutzten die Ameise Pheidole spadonia als Modellorganismus. Es stellte sich heraus, dass die Larven keine feste Nahrung direkt aufnehmen. Zwar legten die Arbeiterinnen zerteilte Brocken von Fruchtfliegen auf den Futterkorb (i.e. der vordere Teil des Bauches) von Larven. Diese bissen Löcher in die Futterbrocken, um ihren Verdauungssaft in diese zu injizieren, ähnlich wie bei Spinnen. Anschließend führen diese Verdauungssäfte eine Verflüssigung der Insektenpartikel herbei. Nachdem die Arbeiterinnen nun diesen Saft aufnehmen, verfüttern sie diesen kurz danach wieder an die Larve. Im Endeffekt bedeutet das, dass die Arbeiterinnen und Larven eine Arbeitsteilung bei der Verdauung von Futtertieren eingehen.
Inwiefern dieser Zusammenhang übertragbar auf andere Ameisenarten ist, bleibt offen. Jedoch erscheint es wahrscheinlich, dass der Verflüssigungsprozess auch dort durchgeführt wird, betrachtet man doch den im Bauch von Larven den immer gleichmässig runden-elliptischen Darminhalt. Würden die Larven feste Brocken aufnehmen, müsste man auch einen unregelmässig geformten Darm wahrnehmen können.

Ponerinen sind Ameisen, die sich vorwiegend zoophag ernähren. Hierbei werden die Larven oft direkt an das erlegte Futtertier angesetzt und diese ernähren sich selbstständig. Die Larven dieser Ameisen sind dazu auch in der Lage, da ihre Körperbewegung viel stärker ausgeprägt ist. Da man oft beobachten kann, dass die Larven auf dem Futtertier verbleiben bis sie gesättigt sind, ist anzunehmen, dass sie die verflüssigte Nahrung anschließend selbstständig aufnehmen können. Um diesen Sachverhalt zu klären, sind jedoch noch weitere Studien notwendig.

In den folgenden Videoaufnahmen wird gezeigt, wie Larven von der afrikanischen Schnappkieferameise Odontomachus assiniensis und der europäischen Ameise Myrmica rubra sich mit Nahrung versorgen bzw. versorgt werden.

Die traditionelle Sicht vom „Spermawettkampf“ war eine von sexuell entusiatistischen Männchen und passiven Weibchen. Der Grund dafür war, dass man davon ausging, das die Selektion bei Männchen intensiver ist als bei Weibchen.

Aktuelle empirische Beobachtungen zeigten jedoch, dass vor allem bei Vögeln die Weibchen manchmal aktiv zusätzliche Kopulationspartner suchen. Das hat zu einer Aufwertung der weiblichen Rolle im Wettkampf um das Sperma geführt.

Im Kontrast zu Situationen, in denen die Weibchen direkte Vorteile durch Kopulation mit mehreren Männchen erhalten, suchen Weibchen, für die indirekte Vorzüge wichtig sind, spezifisch Männchen auf, um ihr Ovar durch diese befruchten zu lassen.

Es gibt zwei Möglichkeiten für Weibchen, sich die Vaterschaft ihres Kindes auszusuchen: entweder durch ihr Verhalten oder aber durch physiologische Weise (ein Prozess, der sich kryptische Weibchenauswahl nennt). Intuitiv scheinen Verhaltensvariationen der direkteste Weg für Weibchen zu sein, die Vaterschaft zu kontrollieren. Jedoch mag es nicht so simpel sein, die Priorität eines Weibchen muss sein, dass ihre Eier fruchtbar sind.

Ihre beste Strategie könnte also sein, dass sie mit einem Männchen kopuliert und wenn sie später ein „besseres“ Männchen findet, mit diesem nochmals kopuliert. Da das frischeste Sperma das Ei befruchtet, ist die Vaterschaft des letzten Kopulationspartners grösstenteils sicher. Das erklärt, warum Weibchen vieler Vogelarten kurz nach dem Start des Ablegen der Eier, aber immer noch bevor sie ihre Fertilität verlieren, jegliche Kopulation mit Männchen einstellen. Dadurch bekommen die Weibchen die beste aller Möglichkeiten, sie haben genügend Sperma von ihrem Partner, um die Eier zu befruchten, behalten jedoch die Möglichkeit, eine außereheliche Kopulation mit einem „besseren“ Männchen zu vollziehen.

Die Weibchen der Arten, die Kopulationen forcieren, würden von ihrem physiologischen Vorteil, zu bestimmen, welches Sperma sie befruchtet, einen Vorteil erhalten. Obwohl die Idee der kryptischen Weibchenauswahl vorteilhaft erscheint und es einige Möglichkeiten gäbe, gibt es wenig überzeugende Beweise und das Thema muss weiter näher erforscht werden.

Parasiten müssen oft über ein spezifisches Verhaltensrepertoire verfügen, um einen Wirt besetzen zu können.

Käferlarven, z.B. die Art Atemeles pubicollis parasitieren in den Nestern von Ameisen der Gattung Myrmica und Formica. Sie fressen dort die Larven der Ameisen, werden aber von diesen geduldet, da sie besondere Drüsen haben, aus denen Attraktivstoffe synthesisiert werden. Diese Attraktivstoffe imitieren wahrscheinlich ein Ameisenpheromon, denn durch die Wirkung dieses Pheromons werden die Ameisen dazu gebracht, die Käferlarven sogar noch stärker zu füttern und zu pflegen als die arteigenen Larven.
Das Fütterungsverhalten ihrer Wirtsameisen wird zudem noch durch ein spezielles, auf die Ameisen abgestimmtes Bettelverhalten ausgelöst.

Auch die geschlechtsreifen, ausgewachsenen Käfer haben die Möglichkeit der Pheromonsynthese, durch das sie von Ameisen in ihr Nest getragen und gefüttert werden.

Das Überleben der Parasiten wird also nur dadurch gesichert, dass sie sich an das chemische und mechanische Kommunikationssystem ihrer Wirte angepasst haben.

Bei komplexen Bewegungssequenzen stellt man sich die Fragen, inwieweit das Verhalten von seinen eigenen Konsequenzen beeinflusst wird.

Webervögel (Ploceidae) bauen komplizierte Hängenester. Es gibt auch polygame Webervögelarten, die parallel mehrere Nester bauen, daher ist der Ablauf einer starren Verhaltenssequenz wohl ausgeschlossen. Ein weiterer Beweis gegen die starre Verhaltenssequenz ist die perfekte Reparatur bei Zerstörung von Nestbestandteilen.

Genauere Verhaltensbeobachtungen führten zu einer hypothetische Lösung des Problems: Der männliche Webervogel sitzt stets am unteren Nestrand, von wo aus er steroetypische Dreh- und Flechtbewegungen ausführt. Da diese Bewegungen bei Neubau sowie Reparatur gleich sind, können die arttypischen Baubewegungen immer zur korrekten Nestform führen.

So lässt sich ein komplexes Resultat durch eine Ausführung von mehreren einfachen Verhaltensweisen erzielen.

Schwämme (Porifera) sind Strudler, die kleine, im Wasser verteilte Nahrungspartikel sowie gelöste organische Moleküle aufnehmen. Der Geißelschlag der Choanocyten (Kragengeißelzellen) zeiht über winzige Poren große Wassermengen in den Körper. Ein Choanocyt fängt Nahrungsteilchen in dem schleimbedeckten, aus Mirkovili aufgebauten Kragen, welcher die Geißelbasis umgibt. Die Partikel werden con den Choanocyten endocytotisch aufgenommen und in den dabei gebildeten Nahrungsvakuolen beginnt die intrazelluläre Verdauung.
Der teilweise verdaute Inhalt mancher Nahrungsvakuolen wird Amoebocyten übertragen, welche den Verdauungsvorgang abschließen. Die Amoebocyten verteilen die Nährstoffe auf die übrigen Zellen des Schwammes.

Schwämme haben kein Nervensystem, kein Sinnesorgan, keine speziell differenzierte Muskelzellen und haben keinerlei echte Organe. Sie bestehen aus Zellverbänden. Die Zelltypen sind:
Amoebocyten = alle amoböid beweglichen Zelltypen, sind phagocytotisch tätig
Archaeocyten = amoböid beweglich, totipotent, Nahrungstransport, Schwammwachstum, Regneration, Oogenese
Sklerocyten = sezernieren Sklettnadeln (Sklerite), amöboid beweglich
Collenchyten = dendritisch, Spannfunktion in der Mesogloea
Pinacocyten = äußeres Epithel aus Exophinacocyten (außen) und Endopinacocyten (innen)
Choanocyten = Kragengeißelzellen, besetzen die Wandungen der Kanäle und der Geißelkammern, sie sind der Antrieb für den Wasserfluss durch den Schwamm
Spongioblasten = bilden die Kittsubstanz Spongin, die den Zusammenhalt der Nadeln gewährt
Lophocyten = dendritisch, hinterlassen bei ihrer gerichteten Bewegung durch die Mesogloea Kollagenfasern
Trophocyten = bilden Lipidgranula und deponieren sie in Schollen. Ernährungsfunktion bei Oogenese.
Thesocyten = dotterreiche Zellen in der Gemmula, entstehen aus Lipidgranula phagocytierenden Amoebocyten

In den westlichen Teilen seines Verbreitungsgebietes koexistiert der Kleine Indische Mungo (Herpestes javanicus) mit einer oder zwei etwas größeren Arten derselben Gattung (H. edwardsii und H. smithii), doch fehlen die letztgenannten Arten im östlichen Teil seines Areals. Simberloff et al. untersuchetn die Variation in der Größe des oberen Eckzahns, der bei diesem Tier die wichtigste Rolle beim Töten der Beute spielt (zu beachten ist dabei, dass die weiblichen Mungos kleiner sind als die männlichen). Im Osten, wo H.javanicus alleine vorkommt, verfügen sowohl Männchen als auch Weibchen über größere Eckzähne als in den westlichen gebieten, wo H. javanicus mit den größeren Arten koexistiert. Dies stimmt mit der Ansicht überein, daß der Beutefangapparat von H. javanicus dort, wo ähnliche, aber größere Prädatoren anwesend sind, auf eine geringere Größe selektiert wurde. Hierdurch wird wahrscheinlich die Konkurrenz mit anderen Arten der Gattung verringert, da kleinere Prädatoren dazu tendieren, kleinere Beute zu fangen als große Prädatoren. Wo H. javanicus allein vorkommt, sind seine Eckzähne viel größer.
Besonders interessant ist, dass der Kleine Indische Mungo vor etwa hundert Jahren auf vielen Inseln außerhalb seines natürlichen Verbreitungsgebietes angesiedelt wurde (oft als Bestandteil des naiven versuchs, eingeschleppte Nagetiere zu bekämpfen). An diesen Orten fehlen die größere konkurrierenden Mungoarten. Innerhalb von 100-200 Generationen nahm die Körpergröße des Kleinen Indischen Mungos zu, so daß die Größe der auf den Inseln lebenden Tiere jetzt eine Zwischenstellung zwischen denjenigen im Ursprungsgebiet (wo sie mit anderen Arten koexistieren und klein sind) und derjenigen im Osten einnimmt, wo sie allein vorkommen. Auf den Inseln weisen sie Variationen auf, die mit der Sichtweise einer „ökologischen Freisetzung“ von der Konkurrenz mit größeren Arten übereinstimmen.