Forschungsquartett | Schwarmintelligenz von Bienen

Was Roboter uns über Bienen verraten können

10.10.2017

Grazer Forscher übertragen das Verhalten von Bienen auf Roboter. So können sie mehr über die Schwarmintelligenz der Tiere lernen.

Überlebenskünstler und Strategen

Bienen trotzen jedes Jahr aufs neue den Widrigkeiten des Winters. Ganz im Gegensatz zu Hummeln oder Wespen kuscheln sie sich zusammen, um der Kälte zu entkommen. Bislang ist allerdings noch wenig darüber bekannt, was genau im Bienenstock in der kalten Jahreszeit passiert. Die Forschergruppe um den Zoologen Thomas Schmickl von der Karl-Franzens-Universität Graz hat vor allem auf die jüngsten Mitbewohner ein Auge geworfen. Dabei haben die Wissenschaftler herausgefunden, dass das Verhalten der jungen Bienen komplexer ist, als bisher angenommen.

Schwarmintelligenz

Das Team von Schickl hat die Bewegungen der jungen Bienen verfolgt. Dabei sind sie auf vier Verhaltenstypen gestoßen. Bei den Ziel-Findern handelt es sich um die Bienen, die direkt zur wärmsten Stelle im Stock gehen. Die Random Walker fliegen, wie der Name schon verrät, kreuz und quer und kümmern sich nicht um die Temperatur. Die Wall-Follower hingegen suchen ihren Weg entlang der Ränder des Brutnestes. Und schlussendlich gibt es auch die kleinen Jungtiere, die gar nichts tun.

Um nun verstehen zu können, welchen Effekt die Verhaltensweisen der einzelnen Bienen haben, hat das Wissenschaftlerteam das Verhalten auf kleine Roboter übertragen. Damit konnten Schmickl und seine Kollegen nachvollziehen, welche Dynamik aus diesen einzelnen Bewegungen entsteht. Vor allem die Suche nach Wärme bestimmt ihre Handlungen.

It’s getting hot in here

Eine Bienenlarve ist das am schnellsten heranwachsende Lebewesen der Welt. Bereits innerhalb von fünf Tagen vertausendfacht sie ihre Körpermasse. Doch dazu muss es warm sein. Das Brutnest von Bienen sollte mit ihrem Körper auf bis zu 37 Grad erhitzt werden, denn sonst funktioniert der Stoffwechsel der Larven nicht richtig. Unterstützt wird der Brutvorgang dann durch die Wärme in den Zellen.

Erstaunlich ist, dass jede einzelne Biene nicht weiß, welchen Weg sie gehen muss. Vielmehr müssen die verschiedenen Typen ihren Flug vollführen, damit sie zum Ziel kommen.

Das „Artificial Life Laboratory“ an der Uni Graz beschäftigt sich schon lange mit Bienensimulationen und Roboterschwärmen. Wie die Schwarmintelligenz funktioniert und wie sich das Verhalten auf Roboter übertragen lässt, hat Thomas Schmickl detektor.fm-Redakteurin Carina Fron erklärt.