Ein Code, entschlüsselt im Dunkel des Bienenstocks
Wenn eine Honigbiene weit entfernt von zu Hause eine ergiebige Nektarquelle findet, kehrt sie in den Stock zurück und führt auf der senkrechten Fläche der Wabe eine seltsame, sich wiederholende Bewegungsfolge aus. Beobachter bemerkten dieses Verhalten über Jahrhunderte, ohne es zu verstehen. Derjenige, der den Code knackte, war der österreichische Zoologe Karl von Frisch. In jahrzehntelangen sorgfältigen Experimenten ab den 1920er-Jahren zeigte von Frisch, dass dieser "Tanz" kein zufälliges Zappeln ist, sondern eine symbolische Sprache, die anderen Bienen Richtung und Entfernung des Futters mitteilt. Es war der erste starke Beleg dafür, dass ein wirbelloses Tier abstrakte Information übermitteln kann, und er brachte von Frisch 1973 den gemeinsam mit Konrad Lorenz und Nikolaas Tinbergen verliehenen Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ein.
Rundtanz und Schwänzeltanz
von Frisch stellte fest, dass zurückkehrende Arbeiterinnen zwei grundlegende Bewegungsmuster nutzen. Ist das Futter nahe am Stock (grob weniger als 50-100 Meter), dreht sich die Biene in engen Kreisen und wechselt dabei die Richtung; das ist der "Rundtanz". Der Rundtanz signalisiert nur "in der Nähe gibt es Futter" und enthält keine Richtungsinformation; die Bienen, die ihm folgen, schwärmen in alle Richtungen um den Stock aus, um zu suchen.
Ist die Quelle weiter entfernt, wechselt die Biene zum Schwänzeltanz. Dieser Tanz beschreibt eine Acht: Die Biene läuft eine gerade Strecke entlang und schwänzelt dabei rasch mit dem Hinterleib hin und her (der Schwänzellauf), kehrt dann im Halbkreis zum Ausgangspunkt zurück, läuft die gerade Strecke erneut und beschreibt diesmal den Halbkreis in die entgegengesetzte Richtung. Bei mittleren Entfernungen (etwa 25-100 Meter) zeigen Bienen eine Übergangsform, den "Sicheltanz". Die eigentliche Information steckt im geraden Schwänzellauf in der Mitte der Acht.
Richtung: Den Sonnenwinkel in Schwerkraft übersetzen
Das erstaunlichste Merkmal des Schwänzeltanzes ist, wie er die Richtung verschlüsselt. Das Innere des Stocks ist dunkel, und der Tanz wird auf einer senkrechten Wabe ausgeführt; die Biene kann also nicht einfach zur Sonne zeigen. Stattdessen wandelt sie den Winkel zur Sonne in einen Winkel zur Schwerkraft um.
Zeigt der Schwänzellauf gerade nach oben, liegt das Futter genau in Richtung der Sonne. Ist der Lauf 40 Grad nach rechts von der Senkrechten geneigt, liegt das Futter 40 Grad rechts von der aktuellen Position der Sonne. Ein nach unten gerichteter Lauf zeigt die der Sonne genau entgegengesetzte Richtung an. So macht die Biene aus einem Bezugspunkt am Himmel eine "Karte" auf der Wabe, und die Bienen, die ihr folgen, kehren dieselbe Umwandlung um, um draußen den richtigen Kurs zu finden.
Entfernung: Schwänzeldauer und das Tempo des Tanzes
Die Entfernung wird in der Dauer des Schwänzellaufs verschlüsselt. Je länger der Lauf dauert, desto weiter ist das Futter entfernt. Als grobes Maß entspricht etwa eine Sekunde Schwänzeln einem Flug von 750-1000 Metern; ein Lauf von 2,5 Sekunden beschreibt zum Beispiel eine Entfernung von rund 2.600 Metern.
von Frisch maß auch das "Tempo" des Tanzes: Bei nahen Quellen vollführt die Biene in einer bestimmten Zeit mehr Acht-Umläufe, tanzt also schneller. Je besser die Qualität der Quelle, desto lebhafter und ausdauernder wird der Tanz, was mehr Bienen zu dieser Quelle lenkt. Die zurückgelegte Entfernung schätzt die Biene wahrscheinlich anhand des Bildstroms, der während des Fluges an ihren Augen vorbeizieht (optischer Fluss).
Wie andere Bienen die Botschaft im Dunkeln empfangen
Da das Innere des Stocks stockdunkel ist, können die Bienen, die dem Tanz folgen, ihn nicht sehen. Stattdessen stellen sie sich dicht hinter und neben die Tänzerin und "erfühlen" den Tanz, indem sie sie mit den Antennen berühren. Während des Schwänzellaufs erzeugen die Flugmuskeln der Biene schwache Töne und Luftströmungen, die etwa 200-300 Mal pro Sekunde pulsieren; die Nachfolgerinnen nehmen diese Schwingungen mit Sinnesorganen an ihren Antennen wahr. Die Tänzerin teilt außerdem den Blütenduft, den sie von der Quelle mitgebracht hat, und kleine Nektarproben, sodass die nachfolgende Biene nicht nur Richtung und Entfernung erfährt, sondern auch den Duft der gesuchten Blüte.
Sonnenkompass, Dialekte und eine wissenschaftliche Debatte
Da die Sonne im Mittel 15 Grad pro Stunde über den Himmel wandert, korrigiert die innere Uhr der Biene den Winkel des Tanzes fortlaufend; selbst eine Biene, die lange im Stock gewartet hat, gibt den aktuellen Winkel an. Steht die Sonne hinter Wolken, bestimmen die Bienen ihre Richtung anhand des Musters des polarisierten Lichts in den blauen Bereichen des Himmels.
Verschiedene Honigbienenarten und -rassen verschlüsseln die Entfernung auf leicht unterschiedlichen "Skalen"; von Frisch und sein Schüler Martin Lindauer nannten dies Bienen-"Dialekte". In den 1960er-Jahren bezweifelten einige Forscher wie Adrian Wenner die Tanzsprache und argumentierten, die Bienen folgten in Wirklichkeit nur dem Geruch. In späteren Jahren wurde die Debatte durch Experimente mit Roboterbienen und durch Studien, die die Flugbahnen der Bienen mit Radar verfolgten, weitgehend zugunsten von Frischs entschieden.
Warum der Schwänzeltanz wichtig ist
Der Schwänzeltanz ist eines der seltenen Beispiele dafür, dass ein nichtmenschliches Tier einen Punkt im Raum mit abstrakten Symbolen beschreibt. Ein Volk verbindet die von Hunderten Tänzerinnen geteilte Information, um die ergiebigsten Blütenflächen in seiner Umgebung rasch zu finden, und aktualisiert diese "Karte", wenn sich die Ressourcen ändern. Deshalb ist der Tanz sowohl ein Meilenstein für die Erforschung tierischer Kommunikation und Kognition als auch eine lebendige Datenquelle für Ökologen, die verstehen wollen, wie Agrarlandschaften Bienenvölker beeinflussen.