Wie intelligent sind Bienen?

Ein Gastbeitrag von Prof. Dr. Lars Chittka, Wissenschaftler und Autor von “Im Cockpit der Biene”. Lehrtätigkeit als Professor für Sensory and Behavioural Ecology an der Queen Mary University in London. Seine Erkenntnisse über die Intelligenz von Bienen und Hummeln eröffnen neue Perspektiven auf bestäubende Insekten und Naturschutz.

Der französische Philosoph René Descartes (1596-1650), dessen Ansichten über Tiere sehr einflussreich waren, argumentierte, dass diese Kreaturen rein reflexartig handelten – ihnen fehle jede Fähigkeit des Denkens. In den letzten Jahrzehnten hat es aber eine Art kopernikanische Revolution gegen diese Sichtweise gegeben: Wir wissen nun, dass hochentwickelte “Gedankenwelten” nicht nur bei Menschen vorkommen, sondern auch in den Gehirnen der Tiere überall um uns herum existieren – nicht nur bei Schimpansen, nahen Verwandten des Menschen, sondern auch bei völlig andersartigen Wesen, wie dem Oktopus. In den letzten Jahren zeigte nun eine Vielzahl von neuen Forschungsergebnissen, dass es auch in den Köpfen mancher Insekten eine hochentwickelte Sinneswelt gibt, die mit erstaunlichen kognitiven Fähigkeiten einhergeht. 

Bienen (inklusive Hummeln) sind trotz ihrer winzigen Gehirne intelligente Kreaturen, die sich nicht nur das Erscheingungsbild von Blumen, sondern auch Fotografien von menschlichen Gesichtern merken können, Probleme durch Nachdenken statt durch Versuch und Irrtum lösen und einfache Formen des Werkzeuggebrauchs lernen können. Letzteres bewerkstelligen sie bisweilen sogar, indem sie beobachten, wie erfahrene Tiere mit solchen Gegenständen umgehen. Sie scheinen grundlegende Emotionen zu erleben. Die Möglichkeit einer Empfindungsfähigkeit bei diesen Insekten wirft wichtige ethische Fragen für ihre ökologische Erhaltung sowie ihre Behandlung in der Pflanzenbestäubungsindustrie und in Forschungslabors auf.

Soziale Insekten gelten traditionell als vollständig instinktgesteuert – man denkt gemeinhin, dass sie komplexe Nestarchitekturen bauen können und ihre Arbeit durch angeborenes Verhalten effizient aufteilen; als Individuen aber gelten sie als dumm. Komplexität entsteht in dieser Sichtweise nur auf der Gruppenebene. Es gibt nun aber signifikante Beweise dafür, dass Bienen und Hummeln eine innere Gedankenwelt haben – dass sie auf Reize nicht nur mit fest verdrahteten Reaktionen reagieren. Wir müssen das Denken mit einer Daseinsform kontrastieren, in der ein Tier vollständig in der Gegenwart lebt, und nur mit angeborenen  Verhaltensweisen auf gewisse Reize reagiert. Im Gegensatz dazu finden wir bei Bienen, dass sie flexibel auf autobiografische Erinnerungen zugreifen und für die nahe Zukunft planen können. Sie lösen Aufgaben in einer Weise, die sich nicht durch Versuch und Irrtum erklären lässt, sondern nur dadurch, dass sie sich dem gewünschten Ziel durch eine Art mentaler Exploration nähern.

Eine Honigbiene lernt, das Foto eines Mannes mit einer Belohnung (Zuckerwassertropfen auf der Landeplattform) zu assoziieren

Von Blüten zu Gesichtern und Zahlen: Die erstaunliche Lernfähigkeit der Bienen

Um die Lernfähigkeit von Bienen zu erforschen, belohnen Wissenschaftler sie mit kleinen Tropfen Zuckerwasser, wenn sie eine Aufgabe gelöst haben – die gleiche Belohnung, die Bienen in der Natur erhalten, wenn sie eine nektarreiche Blume entdecken. Um beispielsweise die Gesichtserkennungsfähigkeiten von Bienen zu testen, wurden Sammelbienen zunächst mit Zuckerwasser auf einer Plattform vor einem Schwarz-Weiß-Foto eines menschlichen Gesichts belohnt. Nachdem sie gelernt hatten, zu dieser Plattform zu fliegen, wurden sie mit einem Test konfrontiert, bei dem sie aus einer Reihe von Bildern anderer Personen das richtige Foto finden mussten. Jetzt waren keine Belohnungen mehr vorhanden und das richtige Foto befand sich während des Tests an einer anderen Position. Nichtsdestotrotz fanden sie in über 80 Prozent der Fälle das richtige Gesicht – was der gängigen Vermutung mancher Imker:innen, dass Bienen die Person erkennen können, die sich um sie kümmert, zumindest eine gewisse Plausibilität verleiht.

Bienen können Zelte zählen. Hier lernten die Tiere, von ihrem Stock (links von der linken Landmarke) bis zu einer Futterstelle nach der dritten Landmarke zu fliegen.

In einem anderen Experiment haben wir die Fähigkeiten des Zählens bei Honigbienen erforscht. Um dies zu testen, haben wir sie darauf trainiert, von ihrem Bienenstock aus an drei identischen, pyramidenförmigen Landmarken (Höhe: 3,5 m) vorbeizufliegen. Zwischen dem dritten und vierten Orientierungspunkt fanden sie eine Zuckerwasserbelohnung. In den Tests haben wir die Anzahl der Orientierungspunkte zwischen dem Bienenstock und der Entfernung der Futterstelle erhöht. Als wir dies taten, landeten die Bienen in kürzerer Entfernung vom Bienenstock als während des Trainings und dachten anscheinend, sie seien weit genug geflogen, nachdem sie den dritten Orientierungspunkt passiert hatten. Die Verringerung der Anzahl der Orientierungspunkte hatte den gegenteiligen Effekt – die Bienen überschritten dann die Trainingsdistanz und flogen weiter, um die Futterstelle nach dem dritten Orientierungspunkt zu suchen.

Duft und Erinnerung: Wie Bienen ihre Umgebung speichern und abrufen

Es stellt sich heraus, dass Bienen sehr flexibel im Zugriff auf Erinnerungen sind. Marcel Proust, ein meisterhafter Erzähler der Mysterien der Erinnerung, beschreibt in „Auf der Suche nach der verlorenen Zeit“, wie sich die Hauptperson, nachdem sie eine in Tee getränkte Madeleine probiert hat, plötzlich mit lebhaften Details an längst verlorene Momente aus ihrer Kindheit erinnert. In ähnlicher Weise kann ein Duft, den eine Biene in ihrem Bienenstock wahrnimmt, die Erinnerung an ein Blumenbeet mit dem gleichen Duft wachrufen. Um dies zu demonstrieren, trainierten die Wissenschaftler zunächst Bienen darauf, sich zwei verschiedene Futterstellen zu merken, die etwa 55 m vom Bienenstock und 33 m voneinander entfernt waren, von denen einer nach Rose und der andere nach Zitrone roch. Als die Forscher anschließend einen Rosenduft in den Stock bliesen, aktivierte dies die Erinnerung der Bienen an diese Futterstelle. Wenn sie im Bienenstock auf einen Zitronengeruch stießen, flogen die Arbeiterinnen direkt zur ehemals nach Zitronen duftenden Fütterungsstation. So können ihre Erinnerungen unabhängig von der Umgebung, in der sie gelernt werden, aktiviert werden.

Gelegentlich kommen Erinnerungen bei Bienen sogar in der Nacht hoch: In der Dunkelheit des Bienenstocks kommunizieren sie mit anderen Bienen darüber. Bienen verfügen über eine „Tanzsprache“, mit der sie andere Individuen im Bienenstock über den genauen Standort einer reichen Futterquelle informieren können. Die Bewegungen der Tänzerin beziehen sich auf die Schwerkraft und den Sonnenstand; Bienen, die der Tänzerin folgen, müssen die Symbolik dieser Sprache dekodieren, sich die Information merken und dann außerhalb des Stockes zur Anwendung bringen, wenn sie selber zur Futterquelle fliegen. Manchmal werden solche Tänze nachts gezeigt, wenn keine Nahrungssuche stattfindet: Die Tänzerin scheint an Orte zu „denken“, die am Vortag besucht wurden, ohne dass dies zu diesem Zeitpunkt offensichtlich erforderlich ist, was darauf hinweist, dass Erinnerungen in einer „offline“-Situation abgerufen werden können – vollkommen außerhalb des normalen Verhaltenskontexts. 

Meine Arbeitsgruppe konnte außerdem zeigen, dass Hummeln sich in gewisser Weise Dinge in ihrem Kopf „vorstellen“ können. Hummeln, die zunächst lernen, dass Bälle (aber keine Würfel) mit einer Zuckerbelohnung verbunden sind, indem sie diese Formen durch Plexiglas sehen – in einer „Schauen, aber nicht berühren“-Situation –, können anschließend dieselben Formen allein durch Berührung identifizieren. Wir haben dies im Dunkeln getestet und das Verhalten der Bienen mit Infrarotsichtgeräten beobachtet. Hummeln, die darauf trainiert sind, Würfel von Kugeln in der Dunkelheit zu unterscheiden, konnten später auch die richtigen Formen erkennen, wenn sie sie sehen, aber nicht berühren, was auf eine Form von mentalem Bild hinweist, auf das mit mehr als einem Sinn zugegriffen werden kann.

Hummeln erkennen Gegenstände, die sie zuvor nur gesehen haben, spontan im Dunkeln wieder, wenn sie ausschließlich ihren Tastsinn verwenden können

Probleme lösen und kicken wie die Profis

Hummeln können außerdem Objekte mit erstaunlicher Flexibilität manipulieren, um an eine süße Belohnung zu kommen. Wir haben beispielsweise Experimente gemacht, bei denen wir ein Nektargefäß unter einen Glastisch gelegt haben und Hummeln an einem Faden ziehen mussten, um an den Nektar heranzukommen – eine Art von tierischem Intelligenztest, die traditionell bei Primaten und Vögeln zum Einsatz kam. Die Hummeln haben schnell gelernt und waren sogar in der Lage, dieses Verhalten von Artgenossen zu imitieren. Wenn man also nur eine Hummel trainiert, kann sich das Wissen schnell in der gesamten Kolonie verbreiten.

Hummeln können Aufgaben zudem in einer Weise lösen, die zeigt, dass sie das gewünschte Ziel verstehen. In dem für diesen Zweck konzipierten Experiment lernten Hummeln, einen Ball in einen bestimmten Bereich zu rollen, um eine Zuckerbelohnung zu erhalten – eine einfache Form der Werkzeugverwendung, bei der ein Objekt auf eine bestimmte Weise manipuliert werden muss. Untrainierte Tiere, die eine erfahrene Hummel beobachten, verbesserten die Methode spontan.

Hummeln lernen, an einer Schnur zu ziehen, um an eine Zuckerwasserbelohnung in einer künstlichen Blüte zu kommen, die Wissenschaftler unter einer durchsichtigen Scheibe platziert haben

Der trainierten Hummel wurde ein Streich gespielt, sodass nur die am weitesten entfernte von drei Kugeln ins Zielgebiet bewegt werden konnte (die beiden anderen Kugeln konnten nicht bewegt werden, da sie an der horizontalen Fläche festgeklebt waren). Eine naive Hummel durfte dann dreimal die Handlungen der trainierten Hummel beobachten, die immer den am weitesten entfernten Ball ins „Tor“ bewegte. 

Eine Hummel rollt rückwärts gehend einen Ball zu einem Ziel, um dort eine süße Belohnung zu erhalten.

Aber als die Beobachterin anschließend allein in die Arena gelassen wurde und nun keinen der Bälle festgeklebt vorfand, wählte sie spontan (ohne Versuch und Irrtum) den Ball, der am nächsten zum Ziel gelegen war, um ihn ins „Tor“ zu bewegen. Sie löste die Aufgabe in einer von der erfahrenen Hummel inspirierten Weise, aber ohne schlicht deren Aktionen „nachzuäffen“. Beobachterbienen hätten diese Lösung nur durch eine Art mentale Erkundung heraufbeschwören können. Dies weist auf eine Form der Intentionalität hin, die zuvor nur von Tieren mit großem Gehirn (wie etwa Schimpansen) bekannt war.

Bienen sind empfindsame Wesen

Neuestens gibt es auch Hinweise auf emotionsähnliche Zustände bei Honigbienen und Hummeln. Hierbei werden dieselben Kriterien angewendet, die bei Haustieren wie Ziegen oder Pferden angelegt werden, um zu prüfen, ob sie unter artgerechten Bedingungen gehalten werden, die zu einer positiven psychologischen Einstellung führen. Wir brachten Hummeln bei, dass Blau lohnend ist und Grün nicht (eine andere Gruppe von Hummeln wurde mit den entgegengesetzten Bedingungen trainiert) und präsentierten ihnen anschließend eine Zwischenfarbe, Türkis – ein „zweideutiger“ Reiz. Entscheidend dafür, wie die Hummeln diese intermediäre Farbe beurteilten, war, was vor dem Experiment geschah. Unerwartete Belohnungen vor dem Test schienen bei Hummeln einen optimistischen Geisteszustand hervorzurufen, was sie neugieriger auf neue Reize und widerstandsfähiger gegenüber aversiven Reizen machte. Dieser optimistische Zustand stützte sich wie beim Menschen auf den Neurotransmitter Dopamin.

Ein negativer emotionaler Zustand kann durch simulierte Raubtierangriffe induziert werden. Einige Spinnenarten sitzen auf Blüten und versuchen, bestäubende Insekten zu fangen. Wir haben dies im Labor nachgebaut und eine Plastikspinne mit einem Mechanismus konstruiert, durch den eine Hummel kurzzeitig zwischen zwei Schwämmen gehalten und dann freigelassen wurde. Das Verhalten der Hummeln änderte sich grundlegend: Sie wirkten nach solchen Attacken tagelang nervöser. Abgesehen von einer einfachen erlernten Abneigung gegen Blumen mit künstlichen Spinnen scannten sie jede Blume vor der Landung ausgiebig, und selbst wenn es Blumen ohne eine Roboterspinne gab, flohen sie manchmal – als würden sie „Gespenster sehen“. Die Hummeln verhielten sich gewissermaßen, als ob sie an einer posttraumatischen Belastungsstörung litten.

Lars Chittka: Im Cockpit der Biene

Bienen denken, fühlen und besitzen eine Persönlichkeit, wenn nicht sogar ein Bewusstsein. Nicht nur im Schwarm, sondern auch als Individuen zeigen sie eine beeindruckende Intelligenz. In seinem Buch Im Cockpit der Biene gewährt Lars Chittka spannende Einblicke in die Sinneswelt der kleinen Bestäuber und stellt die neuesten Erkenntnisse der Bienenforschung vor.

Zum Buch

Eine kritische Leserin könnte nun bemerken, dass jede dieser Fähigkeiten in einen bewusstseinslosen Roboter programmiert werden könnte. Sie hätte Recht – aber ein solcher Roboter würde oft an Aufgaben scheitern, die die Programmiererin nicht in ihn eingebaut hat. Zum Beispiel wäre ein Roboter, der vor 20 Jahren gebaut wurde, um alle damals bekannten Fähigkeiten einer Honigbiene nachzubilden, nicht in der Lage gewesen, jene Fähigkeiten von Bienen (oder Hummel) zu liefern, die erst kürzlich entdeckt wurden: Bälle zu einem Ziel zu rollen, Formen mit verschiedenen Sinnen zu erkennen oder emotionsähnliche Zustände zu haben. Die Natur hat nicht den Luxus, Wesen zu erzeugen, die nur vorgeben, empfindungsfähig zu sein. Obwohl es also keinen anerkannten formalen Beweis für das Bewusstsein bei Tieren oder Maschinen gibt, diktiert der gesunde Menschenverstand, dass dies aufgrund der ständig wachsenden Beweislage mehr und mehr wahrscheinlich zu sein scheint.

Mehr als Nutztiere: Was wir von Bienen lernen können

Die Beobachtung, dass Bienen höchstwahrscheinlich nicht nur intelligente, sondern auch fühlende Wesen sind, hat wichtige ethische Implikationen. Es ist allgemein bekannt, dass viele Bienenarten durch Pestizide und den großflächigen Verlust von Lebensräumen bedroht sind und dass dies Probleme bedeutet, da wir diese Insekten zur Bestäubung unserer Pflanzen benötigen. Aber ist die Nützlichkeit der Bienen der einzige Grund, warum sie geschützt werden sollten? Ich glaube nicht. Die Einsicht, dass Bienen eine reiche innere Welt und einzigartige Wahrnehmung haben und denken, genießen und leiden können, verlangt Respekt vor der Vielfalt der tierischen Psychologien in der Natur. Mit diesem Respekt geht die Verpflichtung einher, die Umgebungen zu schützen, die diese Wesen geprägt haben. Zu den üblichen Praktiken der Wanderimkerei in der industrialisierten Landwirtschaft gehört beispielsweise der häufige Transport von Bienenstöcken über Kontinente hinweg auf Lastwagen, was nicht nur Krankheiten verbreitet, sondern höchstwahrscheinlich auch das psychische Wohlbefinden der Bienen beeinträchtigt und ihre Gesundheit weiter schwächt. Auch werden jährlich unzählige Insekten in Forschungslabors und der Insektenfutterindustrie geopfert, deren Methoden völlig ungeregelt sind. Es ist plausibel, dass sich unsere Erkenntnisse über die Leidensfähigkeit von Bienen auch auf andere Insekten erstrecken, und dies sollte in einer Gesetzgebung berücksichtigt werden, die ihre Behandlung regelt, wie dies bei Wirbeltieren der Fall ist.