Pollensignale

Pollen stellt sowohl den Vektor in der sexuellen Reproduktion von Blütenpflanzen dar als auch die Blütenbelohnung für Pollenfressende Insekten wie den Schwebfliegen und für Pollen sammelnde Insekten wie den Bienen. Da die Blüten der ursprünglichen Angiospermen keinen auffälligen Schauapparat besaßen, war der gelbe Pollen vermutlich das Locksignal der ersten von Insekten bestäubten Blüten. Die gelbe Pollenfarbe wurde durch Flavonoide erzeugt, die als Schutzpigmente den Pollen gegenüber UV-Strahlung abschirmten. Die Blüten vieler rezente Blütenpflanzen besitzen immer noch gelbe und UV-absorbierende Pollen und Antheren. Viele andere Blüten verbergen ihre Antheren in der Kronröhre und locken durch Pollen imitierende Blütenmale Bestäuber an. Blütenpflanzen mit auffälligen Antheren und Pollen, Blütenpflanzen mit Pollen- und Staubgefäßmimikry und Pollen fressende sowie Pollen sammelnde Blütenbesucher bilden zusammen das wohl artenreichste Mimikrysystem der Welt. Unsere Forschung beschäftigt sich mit der angeborenen Erkennung von optischen Pollensignalen bei Schwebfliegen und Bienen sowie mit optischen, taktilen und chemischen Pollensignalen, die das Pollensammeln bei Hummeln steuern.

• Lunau K, Piorek V, Krohn O, Pacini E (2014) Just spines—mechanical defense of malvaceous pollen against collection by corbiculate bees. Apidologie (in press).
• Konzmann S, Lunau K (2014) Divergent rules for pollen and nectar foraging bumblebees - A laboratory study with artificial flowers offering diluted nectar substitute and pollen surrogate. PLoS ONE 9(3): e91900.
• Burkart A, Schlindwein C, Lunau K (2012): Comparative bioacoustical studies on flight and buzzing of neotropical bees. Journal of Pollination Ecology 6: 118-124.
• Lunau K, Unseld K, Wolter F (2009): Visual detection of diminutive floral guides in the bumblebee Bombus terrestris and in the honeybee Apis mellifera. J. Comp. Physiol. A 195: 1121-1130.
• Pohl M, Watolla T, Lunau K (2008): Anther-mimicking floral guides exploit a conflict between innate preference and learning in bumblebees (Bombus terrestris). Behav. Ecol. Sociobiol. 63: 295-302.
• Lunau K (2006): Stamens and mimic stamens as components of floral colour patterns. Bot. Jahrb. Syst. 127: 13-41.
• Dinkel T, Lunau K (2001): How drone flies (Eristalis tenax L, Syrphidae, Diptera) use floral guides to locate food sources. J. Insect Physiol. 47: 1111-1118.

Visuelle Orientierung bei Blütenbesuchern

Der Schauapparat von Blüten wird als Locksignal für Blütenbesucher angesehen. Blütenbesucher können angeborene Präferenzen für visuelle Eigenschaften von Blüten wie Form, Symmetrie, Farbton, Farbsättigung und Farbkontrast. Die visuellen Fähigkeiten der Blütenbesucher unterscheiden sich jedoch, insbesondere die Fähigkeit, rotes und UV-Licht wahrzunehmen. Darüber hinaus reagieren Bienen unterschiedlich auf Blütensignale in Abhängigkeit von ihrer Entfernung zur Blüte wie beispielsweise auf den Grünkontrast, Farbe und Farbmuster. Anflug, Ansteuern eines Landeplatzes Landung, Landung und Bewegung auf der Blüte können durch unterschiedliche Farbparameter gesteuert werden. Unsere Studien konzentrieren sich auf angeborene Farbpräferenzen von Blütenbesuchern und dem sensorischen Ausschluß von Bienen durch Blüten, die von Kolibris bestäubt werden.

• Papiorek S, Rohde K, Lunau K (2013) Bees` subtle colour preferences: How bees respond to small changes in pigment concentration. Naturwissenschaften 100: 633-643.
• Rohde K, Papiorek S, Lunau K (2013) Bumblebees (Bombus terrestris) and honeybees (Apis mellifera) prefer similar colours of higher spectral purity over trained colours. J. Comp. Physiol. A 199: 197-210.
• Lunau K, Papiorek S, Eltz T, Sazima M (2011): Avoidance of achromatic flower colours by bees opens private channel for hummingbirds. J. Exp. Biol. 214: 1607-1612.
• Heuschen B, Gumbert A, Lunau K (2005): A generalised mimicry system involving angiosperm flower colour, pollen and bumblebees' innate colour preferences. Plant Syst. Evol. 252: 121-137.
• Lunau K, Wacht S, Chittka L (1996): Colour choices of naive bumble bees and their implications for colour perception. J. Comp. Physiol. A 178: 477-489.

Farbige Cornealinsen bei Dipteren

Einige Dipteren besitzen farbige Cornealinsen in ihren Komplexaugen. Die vielschichtigen Corneae reflektieren große Anteile des eintreffenden Lichtes in einem bestimmten Wellenlängenbereich, verursacht durch Interferenz. Dieses Phänomen ist bekannt bei Tabanidae, Dolichopodidae, Tephritidae, Sciomycidae und anderen Dipterenfamilien. Das Phänomen ist jedoch nicht verstanden. Unsere Forschung analysiert die Lichthabitate der Fliegen mit farbigen Cornealinsen und das Balzverhalten, bei denen die Männchen meist winzig kleine schwarz-weiße Signale präsentieren.

• Lunau K, Knüttel H (1995): Vision through coloured eyes. Naturwissenschaften 82: 432-434.

Augenmimikry

Die Imitation von Augen, die sogenannten Augenflecken oder Ocellen, kommen bei verschiedenen Taxa wie den Schmetterlingen, den Fischen und den Vögeln vor. Eine besondere Eigenschaft der Augenflecke ist die Imitation eines Bereiches mit Totalreflexion des Lichtes – der Glanzfleck. Es ist unbekannt, ob die Ähnlichkeit der Augenflecke mit natürlichen Wirbeltieraugen oder die bloße Auffälligkeit des Farbmusters den Abschreckungseffekt verursacht. Unsere Studien konzentrieren sich auf eine experimentelle Überprüfung der Augenmimikry- und Auffälligkeits-Hypothesen durch den Einsatz von Augenflecken, die sich in der Augenähnlichkeit, nicht aber in der Auffälligkeit unterscheiden, im Test. In anderen Projekten untersuchen wir die Funktion der Augenflecke bei Hähnen der Pfaufasane und des Argusfasans, um die Hypothese zu prüfen, dass die Augenflecke Futterobjekte – Samen oder Früchte – imitieren.

• Blut C, Wilbrandt J, Fels D, Girgel EI, Lunau K (2012): The ‘sparkle’ in fake eyes – the protective effect of mimic eyespots in Lepidoptera. Entomologia experimentalis et applicata 143: 231–244.
• Lunau K (2011): Warnen, Tarnen, Täuschen. Mimikry und Nachahmung bei Pflanze, Tier und Mensch. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt; 160pp.