Hummeln haben's nicht gerade leicht. Bei jedem Wetter sind sie bis zu 18 Stunden unterwegs und steuern Hunderte von Blütenkelchen an, um Nektar aus ihnen zu saugen. Die Hummeln verfügen allerdings nicht wie die Honigbienen über ein Zeitgedächtnis – deswegen wissen sie nicht, welche Nektarquellen wann am ergiebigsten sind. Ebensowenig verfügen sie über eine Tanzsprache – so dass sie nicht imstande sind, einander die Standorte ergiebiger Blüten mitzuteilen. Hinzu kommt, dass die Hummeln nicht wagen, Blüten in unmittelbarer Nähe ihres Nestes anzufliegen. Denn damit würden sie riskieren, ihre Feinde dorthin zu locken.
Das "Problem des Handelsreisenden"
Hummeln müssen also sehr genau darauf achten, bei ihre Flügen keinen Treibstoff zu vergeuden. Sie haben allerdings das Problem, dass die Nektarquellen, die sie anzapfen wollen, in der Regel kreuz und quer in der Gegend verteilt sind.
Die einfachste Strategie bestünde darin, dass sie sich immer zur jeweils nächstgelegenen Blüte begeben. Diese Strategie ist nicht schlecht, obwohl sie zulässt, dass durch Umwege ziemlich viel Energie verschwendet wird. Doch was wäre, wenn die Hummeln es irgendwie schaffen würden, die optimale, ein Minimum an Energie und Zeit kostende Reiseroute zu finden? Aber sind Hummeln tatsächlich in der Lage, eine derart anspruchsvolle Aufgabe zu lösen, die Mathematiker das „Problem des Handlungsreisenden“ nennen? Um der Sache auf den Grund zu kommen, haben die Wissenschaftler Mathieu Lihoreau, Lars Chittka, Steven Le Comber und Nigel Raine (School of Biological and Chemical Sciences an der Universität London) kürzlich eine Reihe von Experimenten durchgeführt. Über ihre Forschungsergebnisse berichten sie in den "Biology Letters“ (Vol. 8, No. 1, S. 13-16).
Ein Handlungsreisender soll Kunden in 15 Städten aufsuchen. Welche Route muss er nehmen, wenn er nur so viele Kilometer fahren will, wie unbedingt nötig sind? Um die jeweils optimalen Routen zu berechnen, ist oft ein derart gewaltiger Rechenaufwand erforderlich, dass die Computer heiß laufen - denn die Zahl der Kombinationsmöglichkeiten wird schnell astronomisch hoch. Im vorliegenden Fall hat der Handlungsreisende die Wahl zwischen 43 589 145 600 verschiedenen Rundreise-Routen.
Die Hummeln tüfteln tatsächlich die beste Flugroute aus
Können es also Hummel-Gehirne mit Computern aufnehmen? Für ihr Experiment setzten die Londoner Wissenschaftler acht Erdhummeln in einem Flugkäfig aus, in dem sechs synthetische, mit Zuckerlösungen ausgestattete Blumen standen. Insgesamt durften die Hummeln 640 Mal ausschwärmen. Zuerst wurden die Kunstblüten mit der gleichen Menge Nektar, danach mit unterschiedlich großen Mengen gefüllt. „Indem wir dann eine Blüte nektarreicher machten, zwangen wir die Hummeln, sich zu entscheiden, ob sie die kürzeste Route wählen oder zuerst die lohnendere Blüte ansteuern sollten,“ erklärt Lihoreau.
Als die Wissenschaftler analysierten, welche Blüten in welcher Reihenfolge angeflogen worden waren, machten sie eine verblüffende Entdeckung: Die Hummeln hatten auf ihren ersten zehn Flügen eine durchschnittlich 6541 Zentimeter lange Strecke zurückgelegt, auf ihren letzten zehn Flügen hingegen bloß noch eine Strecke von 3840 Zentimeter. Außerdem hatten sie bei den kürzeren Flugstrecken weniger häufig die selbe Blume zweimal angesteuert, und sie hatten diese Flüge in wesentlich kürzerer Zeit absolviert als vorher.
Lihoreau, Chittka, Le Comber und Raine schlussfolgern daraus, dass es den Hummeln tatsächlich gelingt, durch ein Lernen aus Versuch und Irrtum Schritt für Schritt die kürzeste oder zunindest die annähernd kürzeste Route zu ermitteln. „Vermutlich behalten die Tiere die letzte Route in Erinnerung und vergleichen deren Länge mit der aktuellen,“ sagt Lihoreau,. „Wenn die neue Wegstrecke kürzer ist, dann geben sie die alte auf und wechseln zur nächstbesten Lösung.“
Übrigens glauben die Londoner Wissenschaftler, dass ihre Erkenntnisse auch für das menschliche Alltagsleben nützlich sein könnten. Denn ob es sich um die Fahrpläne der Bahn, die Datenflüsse im Internet oder die Bauweise von Mikrochips handelt – das Problem des Handlungsreisenden tritt bei sämtlichen Netzwerken gesellschaftlicher Beziehungen auf.
