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  • Zusammengesetztes Bild das eine tagaktive und eine nachaktive Mottenart zeigt
Lehrstuhl für Verhaltensphysiologie und Soziobiologie

AG Stöckl - Visuelle Neuroethologie der Schwärmer

Viele Insekten haben ein ausgesprochen gutes Sehvermögen und nutzen dieses für eine Reihe von überlebenswichtigen Aufgaben, wie die Steuerung ihres Fluges, die Lokalisation von Futterquellen, bis zur Partnerselektion. Dabei spielen neben der Farb – und Polarisationswahrnehmung vor allem die räumlichen und zeitlichen Informationen, die das visuelles System über die Umwelt extrahiert, eine wesentliche Rolle. So ist es für ein fliegendes Insekt essentiell, rasches Feedback über potentielle Hindernisse oder Kursänderungen zu erhalten. Auf der anderen Seite können zum Beispiel feine Muster auf einer Blütenoberfläche eine ergiebige Nektarquelle anzeigen. Wie solche räumlichen und zeitlichen Informationen im visuellen System von Insekten aufgenommen und verarbeitet werden, untersuchen wir am Beispiel der Schwärmer (Sphingidae).
Diese Insektenfamilie zeichnen sich durch ihr einzigartiges Flugverhalten aus: sie schweben zum Nektar saugen wie Kolibris vor Blüten – auf der anderen Seite führen sie auch äußerst schnelle und wendige Flugmanövern durch. Eine besondere Fähigkeit während der Nahrungsaufnahme zeigen die tagaktiven Taubenschwänzchen: sie nutzten Muster auf der Oberfläche von Blüten um ihren Rüssel zielgenau zum Nektarium zu leiten. Dabei erlauben ihnen besonders hochauflösenden Komplexaugen ein detailreiches Sehen – während ihre nachtaktiven Verwandten durch erhöhte Sensitivität glänzen, durch die einige selbst bei Sternenlicht noch Farben sehen können. Die hervorragenden visuellen Fähigkeiten der Schwärmer, kombiniert mit ihren einzigartigen Verhaltensweisen, machen sie zu einem interessanten Modell der visuellen Neuroethologie. In unserer Arbeitsgruppe charakterisieren zum einen die erste visuelle Verarbeitungsebene des Schwärmergehirns, die Lamina, anatomisch und elektrophysiologisch. Zudem untersuchen wir verschiedene Verhaltensweisen, wie ihre Flugsteuerung und ihr Fouragierverhalten um zu verstehen, welche räumliche und zeitliche Informationsverarbeitung diesen Verhaltensweisen zugrunde liegt.

Projekte

  • (räumliche) Informationsverarbeitung in der Schwärmer-Lamina.
  • Räumliche Auflösung des Flugverhaltens der Schwärmer.
  • Visuelle Steuerung des Rüssels beim Blütenbesuch des Taubenschwänzchens.

Ausgewählte Publikationen

  • Dahake, A. *, Stöckl, A. *, Foster, J., Sane, S. P., and Kelber, A. (2018) The roles of vision and antennal mechanoreception in hawkmoth flight control, eLife e37606.
     
  • Stöckl, A. L., Kihlström, K., Chandler, S., and Sponberg, S. (2017) Comparative system identification of flower tracking performance in three hawkmoth species reveals adaptations for dim light vision, Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences, The Royal Society 372.
     
  • Stöckl, A. L., Ribi, W. A., and Warrant, E. J. (2016) Adaptations for nocturnal and diurnal vision in the hawkmoth lamina, Journal of Comparative Neurology 524, 160-175.
     
  • Stöckl, A.  L., O’Carroll, D.  C., and Warrant, E.  J. (2016) Neural Summation in the Hawkmoth Visual System Extends the Limits of Vision in Dim Light, Current Biology 26, 821 - 826.