Honigbienen als Vorbild für die Luftfahrt

  • Veröffentlicht am: 01.05.2017

Honigbienen sind dazu imstande, ihren Hinterleib auf unterschiedliche Weise fast wie eine Schlange zu bewegen. Wie genau sie dazu imstande sind, zeigt eine Studie chinesischer Wissenschaftler.

Im Jahr 2015 haben Wissenschaftler der Tsinghua Universität Peking mithilfe von High-speed-Kameras beobachtet wie Honigbienen ihren Abdomen während des Flugs und unter Einschränkung quasi schlängeln, wobei sich zeigte, wie sie die Gestaltung ihres Hinterleibs beeinflussen können – allerdings nur in eine Richtung und zwar nach unten, Richtung Unterleib.

Nun ist es dem Team gelungen, den Mechanismus hinter den Bewegungen zu ergründen. Spezielle Membranen, die die einzelnen Unterleibs-Segmente zusammenhalten, sind oben stärker als unten, wodurch sie die Bewegung in nur eine Richtung ermöglichen.

Der Unterleib von Honigbienen besteht aus überlappenden Segmenten, die an eine kleine Rüstung erinnern. Eine dünne flexible Zellschicht, die so genannte „Folded Intersegmental Membrane“ oder kurz nur FIM genannt, verbindet sie mit den robusten äußeren Schilden, wobei jedes der konzentrischen Segmente seine Nachbarn nicht berührt; statt dessen gleiten sie ineinander. Die Autoren nennen diese Bewegungen ineinander schieben.

„Unsere Untersuchungen der Ultrastrukturen der FIM ist von großer Bedeutung , um das Biegen und Beugen des Abdomen-Mechanismus deutlich zu machen“, so Professor Shaoze Yan, einer der Studienautoren. „Während der Fütterung mit Nektar macht der Abdomen der Honigbiene Hochfrequenz Atembewegungen und hilft damit, die Futteraufnahme mit den Mundwerkzeugen so effizient wie möglich zu gestalten.“

Unter dem Mikroskop zeigt sich, dass die Membranen am Unterleib der Honigbiene im oberen Bereich doppelt so stark sind wie unten. Diese Asymetrie erlaubt den Segmenten, sich oben auszudehnen und unten zusammenzuziehen, was in einem einseitigen Schlängeln resultiert, das die Wissenschaftler in ihren Filmaufnahmen beobachten konnten.

Das Design der Honigbienen sollte insbesondere von Ingenieuren weiter untersucht werden, womöglich zur Verwendung in der Luftfahrt, empfehlen die Autoren.

Literaturstelle: 

Jieliang Zhao, Shaoze Yan, Jianing Wu; Critical Structure for Telescopic Movement of Honey bee (Insecta: Apidae) Abdomen: Folded Intersegmental Membrane. J Insect Sci 2016; 16 (1): 79. doi: 10.1093/jisesa/iew049

Die Studie ist in vollem Umfang frei zugänglich (Open Access).
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