Motivation

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Vorangegangene Arbeiten haben gezeigt, dass Insekten Schwarzweißmuster gemäß eines Template-Matching-Mechanismusses bewerten können. Sie sind jedoch auch in der Lage einzelne hervorstechende Merkmale von Mustern als Parameter zu extrahieren und Muster auf diese Weise zu identifizieren bzw. zu generalisieren. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, klare Evidenz für oder gegen die Auswertung von Schwarzweißmustern durch Bienen mit Hilfe von Template-Matching-Mechanismen anstelle der Extraktion geeigneter Parameter zu finden. Dazu wurden Bienen mit geeigneten Dressurparadigmen trainiert, die die Anwendung beider Musterauswertungsmechanismen ermöglichten. Anschließend wurden die Tiere in Testsituationen mit Mustern konfrontiert, die nur jeweils einen der Mechanismen zur Ähnlichkeitsbewertung mit dem belohnten Muster zuließen. Das Präferenz der Bienen für die einzelnen Muster erlaubte dann Rückschlüsse auf den von den Bienen bevorzugten Bewertungsmechanismus.

Im Rahmen der Arbeit wurden die von den Bienen bei den verwendeten Dressurparadigmen am stärksten bewerteten Mustereigenschaften identifiziert. Dazu wurde das Entscheidungsverhalten der Tiere in geeigneten Differenztests ausgewertet. Um Rückschlüsse auf die Ursache der Auswahl bewerteter Mustereigenschaften zu erhalten, wurde das Flugverhalten der Bienen vor bestimmten Testmustern dokumentiert und die Videoaufnahmen mit Hilfe einer Einzelbildanalyse ausgewertet. Die sich daraus ergebenden Aufenthaltshäufigkeiten der Bienen vor den verschiedenen Musterbereichen und das Anflugverhalten der Tiere auf die Muster wurde auf Hinweise für die Nutzung des Flugverhaltens als Bewertungsgrundlage zur Musterdiskriminierung untersucht.

Rückschlüsse darauf, wie detailliert die Musterbewertung der Bienen tatsächlich war, ergaben Versuchsreihen mit Schwarzweißmustern, deren Musterinformation durch Fourier-Filterung gezielt abgewandelt und beschnitten wurde. Diese Versuche ermöglichten die Feststellung des geringsten notwendigen Musterinformationsgehalts der bewerteten Muster. Die Herangehensweise erlaubte eine neuartige Beschreibung der Unschärfe des visuellen Systems der Insekten.

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Die erhaltenen Ergebnisse wurden vor dem Hintergrund eines ökonomischen Entscheidungsmodells für menschliches Verhalten, den Frugalheuristiken, diskutiert. Ausgewählte frugale Heuristiken wurden auf ihre Vorhersagekraft für das Wahlverhalten der Bienen bei der Musterbewertung hin überprüft.


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05.12.2006