Um Nahrung oder einen Partner zu finden und Raubtieren auszuweichen, müssen sich Hummer auf ihren Geruchssinn verlassen. Wichtigstes Werkzeug sind dabei ihre Antennen, die Geruchsmoleküle im Wasser wahrnehmen und ständig die Strömung prüfen. Wie präzise die feinen Sinnesorgane arbeiten, zeigen amerikanische Biologen jetzt in einer Studie, die sie in der Fachzeitschrift “Science” (Vol. 294, No. 5548) veröffentlicht haben. Die Forschungsergebnisse wollen US-Wissenschaftler für den Bau von Geruchssensoren nutzen. Damit ausgestattet könnten Roboter künftig illegal entsorgte Abfälle aufspüren und Gewässer erkunden, die für Taucher zu gefährlich sind.
Wir erforschen, wie die Tiere Geruchsmoleküle aus dem Wasser aufnehmen, das sie umgibt. Ziel ist, herausfinden, welches Design der Geruchsantennen in der Natur erfolgreich funktioniert und sich dann beim Nachbau davon inspirieren zu lassen, sagt Mimi A. R. Koehl, Biologie-Professorin an der University of California, Berkeley. Um der Arbeitsweise der Hummerfühler auf die Spur zu kommen, filmten Koehl und ihre Kollegen von der Stanford University die Bewegungen eines Hummers. Mit Computern analysierten die Wissenschaftler anschließend wie schnell, wie weit, wie oft und in welchem Winkel das Tier seine Antennen auf- und ab bewegt.
Aus diesen Details entwickelten die Forscher einen mechanischen Hummer. Sie füllten dazu einen leeren Panzer mit Epoxyharz und montierten darauf echte Hummerfühler, die ein Motor naturgetreu bewegte. Den mechanischen Hummer platzierten sie stromabwärts von einer mit Leuchtfarbe markierten Geruchsquelle in einem Seewasserbecken mit strömendem Wasser.
Großaufnahmen mit einer Videokamera aus dem Aquarium zeigten, dass der Hummer seine Fühler mit einer Abwärtsbewegung gerade so rasch durch das Wasser pflügt, dass Wasser mitsamt den Geruchsmolekülen in das Büschel der feinen sensorischen Haare an der Spitze der Antennen eindringt. Er bewegt die Antenne anschließend wesentlich langsamer zurück, so dass diesmal kein Wasser in das Haarbüschel gelangen kann. Feine Geruchsspuren bleiben bis zur nächsten Abwärtsbewegung in den Haaren hängen. Ob und wie Hummer diese Informationen im Detail auswerten können, ist den Forschern noch unklar.
Sicher ist, dass ein Hummer sehr detaillierte Informationen beim Riechen aufnimmt. Es stellt sich aber die Frage, wie er diese Informationen nutzt”, so Koehl. Die Forscher wollen jetzt zusammen mit Neurologen prüfen, wie die Geruchsmoleküle mit elektrischen Signalen zusammenhängen, die durch die Haare ausgelöst werden.
Almut Bruschke-Reimer
