Blutkreislauf als Vorbild für ein Leitungsnetz – Wie messen Rüsselkäfer die Geschwindigkeit?

Von Thomas v. Randow

Warum hat noch nie jemand einen Vogel gehört, der seine arteigene Melodie rückwärts singt?

Diese Frage – sie wird in dem faszinierenden Buch „The Scientist Speculates“ gestellt (ZEIT Nr. 3/63) – regte einen englischen Wissenschaftler zu folgenden Gedanken an: Singvögel brauchen, das haben Experimente, bewiesen, ihre Melodien nicht zu lernen, sie sind angeboren, also in irgendeinem Chromosom festgelegt. In welcher Weise, kann zwar niemand sagen, doch soviel ist sicher: Der Gesang kann nicht Ton für Ton entlang den Chromosomen an hintereinanderliegenden Punkten manifestiert sein, etwa wie geschriebene Noten. Denn wäre dies der Fall, dann müßte man mitunter Vögeln begegnen, die rückwärts singen. In der Natur kommt es nämlich gelegentlich vor, daß Chromosomen „verkehrt herum“ vererbt werden – der Biologe nennt dies eine Inversion –, und in einem solchen Falle würde das Notenblatt gewissermaßen von rechts nach links zu lesen sein.

Diese Überlegung, die übrigens von ihrem anonymen Autor ausdrücklich als halbgare Idee hingestellt wird, ist ein typisches Beispiel für ein Verfahren, das in der Forschung zunehmend an Bedeutung gewinnt: Der Rückschluß vom Verhalten eines Organismus auf dessen innere Struktur. Besonders häufig begegnen wir dieser Methode in einer Wissenschaft, die seit etwa einem Jahrzehnt betrieben wird, aber erst vor drei Jahren, bei einer Konferenz der US-Luftwaffe, einen Namen erhielt: in der Bionik. Ihr Gebiet liegt, wie das der Kybernetik, mit der sie verwandt ist, im Niemandsland zwischen den etablierten wissenschaftlichen Disziplinen, zwischen Biologie und Technik.

In der Bionik geht es darum, die Prinzipien zu verstehen, nach denen lebende Organismen funktionieren und um die Anwendung dieser Prinzipien in der Technik. Und da sich allerlei militärische Anwendungen daraus ergeben können, hat sich die junge Wissenschaft in den USA und in der Sowjetunion in Windeseile zu einem immens großen Forschungsfeld ausgeweitet, auf dem emsig und mit viel staatlicher Unterstützung gearbeitet wird.

Eines der eindrucksvollsten Beispiele bionischer Forschung lieferte vor vier Jahren der jetzige Direktor am Max Planck-Institut für Biologie in Tübingen, Dr. Werner Reichardt. Der junge Forscher wollte untersuchen, wie Insekten Bewegungen sehen. Hierzu bediente sich Reichardt einer raffinierten Versuchsanordnung, bei der er das Verhalten eines Rüsselkäfers unter dem Einfluß verschiedener bewegter Lichtreize registrieren konnte. Mit großer Geduld sammelte der Physiker auf diese Weise eine Fülle von Daten, Ergebnisse, die ihm schließlich einen vollständigen Überblick über die Reaktionen des Tieres auf bewegte Gegenstände gab.