Wie Insekten durch systematisches Suchverhalten präzise navigieren

• Antragsteller: Dr. Patrick Schultheiss
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 499479766

Die Fähigkeit zu navigieren ist von entscheidender Bedeutung für das Überleben vieler Tierarten. Futtersuchende Insekten vollführen am Ende ihres Laufes ein hocheffizientes systematisches Suchverhalten, um den Nesteingang punktgenau zu lokalisieren und den Navigationsprozess erfolgreich abzuschließen. Das resultierende Suchmuster ist äußerst strukturiert – systematisch –, behält jedoch gleichzeitig ein hohes Maß an adaptiver Flexibilität. Es bleibt jedoch unklar, wie das ausgefeilte Verhalten, das der systematischen Suche zugrunde liegt, vom Zentralnervensystem der Insekten erzeugt wird. Unser aktueller Wissensstand legt nahe, dass dies die Integration verschiedener Lenkmechanismen im Insektengehirn umfasst. Dieses Projekt wird das systematische Suchverhalten in Ameisen erforschen und hat ein mechanistisches Verständnis dieses Verhaltens zum Ziel. Zunächst wird untersucht, ob angeborene Suchroutinen vorhanden sind. Des Weiteren werde ich experimentell testen, wie Ameisen navigationsrelevante Merkmale ihrer visuellen Umgebung wahrnehmen und erlernen, und wie die individuellen Sinneserfahrungen ihre Suchmuster modulieren. Abschließend werden chemische Läsionen gezielter Hirnregionen vorgenommen, um Einblicke in die neuronale Architektur zu erlangen, die dem systematischen Suchverhalten zugrunde liegt. In der Summe werden diese Ergebnisse aufzeigen, ob das hochentwickelte systematische Suchverhalten aus einem Zusammenspiel von angeborenen Bewegungsroutinen und verschiedenen Navigationsmodulen hervorgeht, und wie diese Bewegungsmuster von Sinneseindrücken beeinflusst werden. Im weiteren Sinne wird dieses Projekt grundlegende Erkenntnisse darüber liefern, wie das Gehirn funktioniert, um adaptives Verhalten zu erzeugen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen