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Die optische Richtungsorientierung der Roten Waldameise (Formica rufa L.)

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Zusammenfassung

Alle folgenden Angaben beziehen sich auf Formica rufa L., die Rote Waldameise, und sind nur unter Vorbehalt auf andere Insektenarten übertragbar.

Die Ameisen benützen zur optischen Richtungsorientierung künstliche Lichtquellen, die Sonne oder den Mond.

Eine distinkte Lichtquelle kann als Orientierungsmarke durch einen diffusen Lichtschein ersetzt werden.

Mit Hilfe einer Polarisationsfolie läßt sich nachweisen, daß sich die Ameisen sowohl nach der Schwingungsrichtung des blauen Himmelslichtes als auch nach der Schwingungsrichtung des Folienlichtes orientieren können.

Die Orientierung nach Landmarken, wie Häusern und Bäumen, spielt eine große Rolle und ist bei bewölktem Himmel wahrscheinlich die einzige optische Orientierungsmöglichkeit.

Werden Himmels- und Landmarken in Konkurrenz gesetzt, dann läuft die Ameise in einer Kompromißrichtung.

Ameisen reagieren in Neststimmung vorwiegend negativ und in Exkursionsstimmung vorwiegend positiv phototaktisch.

Es wird eine Methode angegeben, mit der durch Vergleich von Dreherregungen die Stärke der phototaktischen Drehreaktionen gemessen werden kann.

Bei gleich großer Ablenkung vom orientierten Lauf sind die geotaktischen und die phototaktischen Dreherregungen (Drehtendenzen) quantitativ gleich.

Die phototaktischen Dreherregungen (Drehtendenzen) sind helligkeitsunabhängig, ändern sich jedoch mit dem Einfallswinkel des Lichtes.

Aus den experimentellen Befunden wird geschlossen, daß sich am zentralnervösen Funktionsgefüge der negativen (positiven) Phototaxis mindestens drei nervöse Instanzen (Mechanismen) beteiligen: Das Integrationszentrum, das Lagezentrum und der Koordinationsmechanismus der Beinbewegung.

Wichtige Vorgänge beim Übergang von der positiven und negativen Phototaxis zur menotaktischen Hin- und Rückwegorientierung sind orientierungsfreie Suchschleifen und Lernprozesse, die zur Ermittlung der Luftlinienrichtung führen.

Diese Lernprozesse finden sowohl auf dem Hin- als auch auf dem Rückweg statt.

Die Ermittlung der Luftlinienrichtung geschieht über die Auswertung (Integration) der optischen Reizfolge, die kinästhetische Reizfolge ist dafür wahrscheinlich völlig bedeutungslos.

Mit Hilfe der „Kompensationstheorie“ werden eine Reihe von Reaktionen sich menotaktisch orientierender Ameisen kausal erklärt.

Die Ameise kann sich eine Laufrichtung in bezug auf eine Lichtquelle mindestens 5 Tage lang merken.

Die Ameise kann sich mit Hilfe von Landmarken an mindestens vier verschiedenen Plätzen im Gelände je eine bestimmte Laufrichtung merken.

Erinnerungsbilder von Himmels- und Landmarken werden im Gedächtnis der Ameisen unabhängig voneinander aufbewahrt, die Erinnerungsbilder der Himmelsmarken dagegen sind im Gedächtnis der Ameisen aneinandergekoppelt.

Die Ameisen haben die Fähigkeit, die Wanderung der Sonne bei der Richtungsorientierung mit einzuberechnen.

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Literatur

  • Alverdes, F.: Tierpsychologische Analyse der intracentralen Vorgänge, welche bei dekapoden Krebsen die lokomotorischen Reaktionen auf Helligkeit und Dunkelheit bestimmen. Z. wiss. Zool. 137, 403 (1930).

    Google Scholar 

  • Baldus, K.: Untersuchungen zur Analyse der Zwangsbewegungen der Insekten. Z. vergl. Physiol. 6, 99 (1927).

    Article  Google Scholar 

  • Bauers, Ch.: Der Fixierbereich des Insektenauges. Z. vergl. Physiol. 34, 589 (1953).

    Article  Google Scholar 

  • Baylor, R. E., and F. E. Smith: The orientation of Cladocera to polarized light. Amer. Naturalist 87, 97 (1953).

    Article  Google Scholar 

  • Birukow, G.: Photo-Geomenotaxis bei Geotrupes silvaticus Panz. und ihre zentralnervöse Koordination. Z. vergl. Physiol. 36, 176 (1954).

    Article  Google Scholar 

  • Brun, R.: Die Raumorientierung der Ameisen und das Orientierungsproblem im Allgemeinen. Jena 1914.

  • Bruns, H.: Beobachtungen zum Verhalten der Roten Waldameise während des Nahrungserwerbes. Z. Tierpsychol. 11, 151 (1954).

    Article  Google Scholar 

  • Buddenbrock W., v.: Die Lichtkompaßbewegungen bei den Insekten, insbesondere den Schmetterlingsraupen. Heidelberg 1917.

  • —: Der Rhythmus der Schreitbewegung der Stabheuschrecke Dixippus. Biol. Zbl. 41, 41 (1921).

    Google Scholar 

  • - Die Untersuchungen über den Mechanismus der phototropen Bewegung. Wiss. Meeresunters., Abt. Helgoland 15 (1922).

  • —: Beiträge zur Lichtkompaßbewegung (Menotaxis) der Arthropoden. Z. vergl. Physiol. 15, 597 (1931). Vergleichende Physiologie. Bd. I: Sinnesphysiologie. Basel 1952.

    Article  Google Scholar 

  • - Vergleichende Physiologie. Bd. II: Nervenphysiologie. Basel 1953.

  • Buddenbrock, W. v., u. E. Schulz: Beiträge zur Kenntnis der Lichtkompaßorientierungsbewegung und der Adaptation des Insektenauges. Zool. Jb., Abt. allg. Zool. u. Physiol. 52, 513 (1933).

    Google Scholar 

  • Buttel-Reepen, H. v.: Leben und Wesen der Bienen. Braunschweig 1915.

  • Carthy, J. D.: The orientation of two allied species of british ant. I. Visual direction finding in Acanthomyops (Lasius) niger. Behaviour 3, 275 (1951).

    Article  Google Scholar 

  • Chauvin, R.: Physiologie de l'insecte. Paris 1949.

  • Clark, L. B.: Some factors involved in the reactions of insektes to changes in luminous intensity. Shock reactions in Dineutis assimilis. J. of Exper. Zool. 58, 31 (1931).

    Article  Google Scholar 

  • Cornwell, P. B.: The functions of the ocelli of Calliphora (Diptera) and Locusta (Orthoptera). J. of Exper. Biol. 32, 217 (1955).

    Google Scholar 

  • Crozier, W. J., and E. Wolf: Dark adaptation in Agriolimax. J. Gen. Physiol. 12, 83 (1929).

    Article  Google Scholar 

  • Dolley, W. L.: Reactions to light in Vanessa antiopa with special reference to circus movementes. J. of Exper. Zool. 20, 357 (1916).

    Article  Google Scholar 

  • Dolley, W. L., and J. L. Wierda: Relative sensitivity to light of different parts of the compound eye in Eristalis tenax. J. of Exper. Zool. 53, 129 (1929).

    Article  Google Scholar 

  • Fraenkel, G.: Über Photomenotaxis bei Elysia viridis. Z. vergl. Physiol. 6, 385 (1927).

    Article  Google Scholar 

  • Frisch, K. v.: Die Sprache der Bienen und ihre Nutzanwendung in der Landwirtschaft. Experientia (Basel) 2, 397 (1946a). Die Tänze der Bienen. Österr. zool. Z. 1, 1 (1946b).

    Article  Google Scholar 

  • —: Gelöste und ungelöste Rätsei der Bienensprache. Naturwiss. 35, 12, 38 (1948).

    Article  Google Scholar 

  • —: Die Polarisation des Himmelslichtes als orientierender Faktor bei den Tänzen der Bienen. Experientia (Basel) 5, 4 (1949).

    Article  Google Scholar 

  • —: Die Sonne als Kompaß im Leben der Bienen. Experientia (Basel) 6, 210 (1950).

    Article  Google Scholar 

  • —: Orientierungsvermögen und Sprache der Bienen. Naturwiss. 38, 105 (1951).

    Article  Google Scholar 

  • - Die Richtungsorientierung der Bienen. Verh. dtsch. zool. Ges. 1952.

  • - Die Fähigkeit der Bienen, die Sonne durch die Wolken wahrzunehmen. Bayer. Akad. Wiss., München 1954.

  • —: The „language“ and the orientation of the bees. Proc. Amer. Philosoph. Soc. 100, No 5, 515 (1956).

    Google Scholar 

  • Frisch, K. v., u. M. Lindauer: Himmel und Erde in Konkurrenz bei der Orientierung der Bienen. Naturwiss. 41, 245 (1954).

    Article  Google Scholar 

  • —: Über die Fluggeschwindigkeit der Bienen und über ihre Richtungsweisung bei Seitenwind. Naturwiss. 42, 377 (1955).

    Article  Google Scholar 

  • Gebelein, H., u. H. Heite: Statistische Urteilsbildung. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1950.

    Google Scholar 

  • Goetsch, W.: Vergleichende Biologie der Insektenstaaten. Leipzig 1953.

  • Grabensberger, W.: Untersuchungen über das Zeitgedächtnis der Ameisen und der Termiten. Z. vergl. Physiol. 20, 1 (1934).

    Article  Google Scholar 

  • Herter, K.: Taxien und Tropismen der Tiere. Tab. biol. 4, 348 (1927).

    Google Scholar 

  • —: Beiträge zur Zentrenfunktion zehnfüßiger Krebse. Z. vergl. Physiol. 17, 209 (1932).

    Google Scholar 

  • Holmes, S. I.: The reactions of Ranatra to light. J. Comp. Neur. a. Psychol. 15, 305 (1905).

    Article  Google Scholar 

  • Holst, E. v.: Die Koordination der Bewegung bei den Arthropoden in Abhängigkeit von zentralen und peripheren Bedingungen. Biol. Rev. 10, 234 (1935).

    Article  Google Scholar 

  • —: Über den Lichtrückenreflex bei Fischen. Publ. Staz. zool. Napoli 15, 143(1935).

    Google Scholar 

  • Holst, E. v., u. H. Mittelstaedt: Das Reafferenzprinzip. Naturwiss. 37, 464 (1950).

    Article  Google Scholar 

  • Jordan, J.: Die Leistungen des Gehirnganglions bei den krebsartigen Tieren. Pflügers Arch. 131, 217 (1910).

    Article  Google Scholar 

  • —: Die Leistungen des Gehirns bei den krebsartigen Tieren, besonders Cancer pagurus. Biol. Zbl. 30, 310 (1910).

    Google Scholar 

  • Kalmus, H.: Vorversuche über die Orientierung der Biene im Stock. Z. vergl. Physiol. 24, 166 (1937).

    Google Scholar 

  • Kühn, A.: Versuche über die reflektorische Erhaltung des Gleichgewichtes bei Krebsen. Verh. dtsch. zool. Ges. 24, 262 (1914).

    Google Scholar 

  • - Die Orientierung der Tiere im Raum. Jena 1919.

  • - Phototropismus und Phototaxis der Tiere. In Handbuch der normalen und pathologischen Physiologie, Bd. 12, S. 17. 1929.

  • Lammert, A.: Über Pigmentwanderungen im Punktauge der Insekten, sowie über Licht- und Schwerkraftreaktionen von Schmetterlingsraupen. Z. vergl. Physiol. 3, 225 (1926).

    Article  Google Scholar 

  • Lindauer, M.: Dauertänze im Bienenstock und ihre Beziehung zur Sonnenbahn. Naturwiss. 41, 506 (1954).

    Article  Google Scholar 

  • —: Über die Verständigung bei indischen Bienen. Z. vergl. Physiol. 38, 521 (1956).

    Article  Google Scholar 

  • Lorenz, K.: Die Entwicklung der vergleichenden Verhaltensforschung in den letzten 12 Jahren. Verh. dtsch. zool. Ges. 1952.

  • Lubbock, J.: Ameisen, Bienen und Wespen. Leipzig 1883.

  • Lüdtke, H.: Die Funktion der waagrecht liegenden Augenteile des Rückenschwimmers und ihr ganzheitliches Verhalten nach Teillackierungen. Z. vergl. Physiol. 22, 67 (1935).

    Article  Google Scholar 

  • —: Retinomotorik und Adaptationsvorgänge im Auge des Rückenschwimmers Notonecta glauca L. Z. vergl. Physiol. 35, 129 (1953).

    Article  Google Scholar 

  • Ludwig, W.: Die Seitenstetigkeit niederer Tiere im Ein- und Zweilichterversuch. I. Lymantria dispar — Raupen. Z. wiss. Zool. 144, 469 (1933).

    Google Scholar 

  • —: II. Menotaxis als Ursache der Seitenstetigkeit. Z. wiss. Zool. 146, 193 (1934).

    Google Scholar 

  • Mast, S. O.: Behaviour of fireflies with special reference to the problem of orientation. Behaviour 2, 256 (1912).

    Google Scholar 

  • —: Photic orientation in insects with special reference to the dronefly, Eristalis tenax. J. of Exper. Zool. 38, 109 (1923).

    Article  Google Scholar 

  • Meyer, A. E.: Über Helligkeitsreaktionen von Lepisma saccharina L. Z. wiss. Zool. 142, 254 (1932).

    Google Scholar 

  • Minnich, D. F.: The photic reactions of the honey-bee Apis mellifica L. J. of Exper. Zool. 29, 343 (1919).

    Article  Google Scholar 

  • Mittelstaedt, H.: Telotaxis und Optomotorik von Eristalis bei Augeninversion. Naturwiss. 36, 90 (1949).

    Article  Google Scholar 

  • - Der Beutefangmechanismus der Mantiden. Verh. dtsch. zool. Ges. 1952, 102.

  • —: Regelung und Steuerung bei der Orientierung der Lebewesen. Regelungstechnik 2, 226 (1954).

    Google Scholar 

  • Müller, E.: Experimentelle Untersuchungen an Bienen und Ameisen über die Funktionsweise der Stirnocellen. Z. vergl. Physiol. 14, 226 (1931).

    Google Scholar 

  • Papi, F.: Orientamento astronomico in alcuni Carabidi. Atti Soc. Tosc. Sci. Natur. Memorie 62, 83 (1955a). Ricerche sull'orientamento astronomico di Arctosa perita Latr. Pubbl. Staz. zool. Napoli 25, 76 (1955b).

    Google Scholar 

  • Pardi, L.: Über die Orientierung von Tylos latreillii (Isopoda terrestria). Z. Tierpsychol. 11, 175 (1954).

    Article  Google Scholar 

  • —: Orientamento solare in un Tenebrionide alofilo: Phaleria provincialis Fauv. (Coleopt.). Boll. Ist. zool. Univ. Torino 5, 1 (1955).

    Google Scholar 

  • Pardi, L., e F. Papi: Ricerche sull'orientamento di Talitrus saltator (Montagu) (Crustacea, Amphipoda). I. L'orientamento durante il giorno in una popolazione del litorale Tirrenico. Z. vergl. Physiol. 35, 459 (1953).

    Google Scholar 

  • —: II. Sui fattori che regolano la variazione dell'angolo di orientamento nel corso del giorno. L'orientamento di notte. L' orientamento diurno di altre popolazioni. Z. vergl. Physiol. 35, 490 (1953).

    Google Scholar 

  • Pringle, I. W. S.: The motor mechanism of the insect leg. J. of Exper. Biol. 16, 220 (1939).

    Google Scholar 

  • —: The reflex mechanism of the insect leg. J. of Exper. Biol. 17, 8 (1940).

    Google Scholar 

  • Reichle, F.: Untersuchungen über Frequenzrhythmen bei Ameisen. Z. vergl. Physiol. 30, 227 (1943).

    Article  Google Scholar 

  • Richard, G.: Le phototropisme du termite á cou jaune (Calotermes flavicollis Fabr.) et ses bases sensorielles. Ann. des Sci. natur. Zool., Sér. XI 12, 485 (1950).

    Google Scholar 

  • Santschi, F.: Observations et remarques critiques sur le mécanisme de l'orientation chez les fourmis. Rev. suisse Zool. 19, 303 (1911).

    Google Scholar 

  • —: Comment s'orient les fourmis. Rev. suisse Zool. 21, 347 (1913a).

    Google Scholar 

  • - A propos de l'orientation virtuelle chez les fourmis. Bull. Soc. Histoire natur. Afrique N. Alger 1913b, 1.

  • —: L'oeil composé considéré comme organ de l'orientation chez la fourmi. Rev. zooi. africaine 3, 325 (1913c).

    Google Scholar 

  • - L'orientation sidéral des fourmis et quelques consideration sur leur differentes possibilités d'orientation. Mem. Soc. Vondoise Sci. Nat. 1923, 137.

  • Schneirla, T. C.: The process and mechanism of ant learning. The combination-problem and the successive presentation problem. J. Comp. Psychol. 17, 303 (1934).

    Article  Google Scholar 

  • - Orientation of insects in their life zones. In Roeder, Insect physiology, S. 700. New York u. London 1953.

  • Schöne, H.: Die Lichtorientierung der Larven von Acilius und Dytiscus. Z. vergl. Physiol. 33, 63 (1951).

    Article  Google Scholar 

  • - Die statische Gleichgewichtsorientierung dekapoder Crustaceen. Verh. dtsch. zool. Ges. 1951, 157.

  • —: Statocystenfunktion und statische Lageorientierung bei dekapoden Krebsen. Z. vergl. Physiol. 36, 241 (1954).

    Article  Google Scholar 

  • Stitz, H.: Ameisen oder Formicidae. In Dahl, Die Tierwelt Deutschlands. 1939.

  • Tinbergen, N.: Instinktlehre. Berlin 1952.

  • Urban, F.: Der Lauf der entflügelten Honigbiene (Apis mellifica) zum Licht und der Einfluß von Eingriffen an Receptoren, Zentralnervensystem und Effektoren. Z. wiss. Zool. 140, 291 (1932).

    Google Scholar 

  • Vowles, D. M.: The orientation of ants. I. The substitution of stimuli. J. of Exper. Biol. 31, 341 (1954).

    Google Scholar 

  • —: The orientation of ants. II. Orientation to light, gravity and polarized light. J. of Exper. Biol. 31, 356 (1954).

    Google Scholar 

  • —: Sensitivity of ants to polarized light. Nature (Lond.) 165, 282 (1950).

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Wagner, W.: Psychobiologische Untersuchungen an Hummeln. Zoologica (Stuttgart) 46, 41 (1907).

    Google Scholar 

  • Wasmann, E.: Zum Orientierungsvermögen der Ameisen. Allg. Z. Entomol. 2, 19 (1901).

    Google Scholar 

  • Weis, K.: Versuche mit Bienen und Wespen in farbigen Labyrinthen. Z. Tierpsychol. 10, 29 (1953).

    Article  Google Scholar 

  • —: Der Lernvorgang bei einfachen Labyrinthdressuren von Bienen und Wespen. Z. vergl. Physiol. 36, 9 (1954).

    Article  Google Scholar 

  • Wellington, W. G.: Motor responses evoked by the dorsal ocelli of Sarcophaga aldrichi Parker and the orientation of the fly to plane polarized light. Nature (Lond.) 172, 1173 (1953).

    Article  Google Scholar 

  • Weyrauch, W.: Untersuchungen und Gedanken zur Lichtorientierung von Arthropoden. Zool. Jb., Abt. allg. Zool. u. Physiol. 47, 291 (1930).

    Google Scholar 

  • Wigglesworth, V. B.: The principles of insect physiology. London 1950.

  • Willrich, U.: Beiträge zur Kenntnis der Lichtkompaßbewegung und des Farbensinnes der Insekten. Zool. Jb., Abt. allg. Zool. u. Physiol. 49, 157 (1931).

    Google Scholar 

  • Yagi, N.: Phototropism of Dixippus morosus. J. Gen. Physiol. 11, 297 (1927).

    Article  Google Scholar 

  • Zeiser, Th.: Die Aufhebung der Manegebewegung durch Photomenotaxis und negative Geotaxis beim Gelbrandschwimmkäfer Dytiscus. Zool. Jb., Abt. allg. Zool. u. Physiol. 53, 501 (1934).

    Google Scholar 

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  1. Zoologischen Institut der Universität München, Deutschland

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Jander, R. Die optische Richtungsorientierung der Roten Waldameise (Formica rufa L.). Z. Vergl. Physiol. 40, 162–238 (1957). https://doi.org/10.1007/BF00297947

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