Was wären laue Abende ohne das Zirpen der Grillen. Mit ihren Gesängen sorgen die Männchen für Sommer-Stimmung – und bei ihren Artgenossinnen für Liebeslaune. Am Institut für Zoologie der Karl-Franzens-Universität Graz untersucht die Forschungsgruppe um Univ.-Prof. Dr. Heinrich Römer das Verhalten von Grillen bei der Partnerwahl und ihre Grundlagen im Nervensystem der Insekten. Denn um das optimale Männchen zu finden, brauchen die Weibchen das entsprechende Gehör. Für ihre Forschungen haben die WissenschafterInnen eine neue Methode entwickelt, mit der sie Nervenzellen bei der Arbeit zusehen können.
Das Liebeswerben männlicher Grillen mag ganz schön anstrengend sein, doch auch ihre Artgenossinnen stehen vor keiner leichten Aufgabe. Schließlich geht es darum, das beste Männchen für die Fortpflanzung auszuwählen. „Wir interessieren uns dafür, welche gesanglichen Fähigkeiten einen potenziellen Partner zum Favoriten machen und wie das Grillen-Weibchen imstande ist, diese Vorzüge zu erkennen“, berichtet Heinrich Römer, Leiter der Forschungsgruppe „Neurobiologie und Verhalten“.
Zum einen untersuchen die Grazer ForscherInnen das Verhalten von Grillen in Labor- und Freilandexperimenten, indem sie die Weibchen mit Signalen beschallen, die in Lautstärke, Tonhöhe und Dauer variieren. Was überzeugt die Damen? „Sie gehen unter anderem dorthin, wo am längsten gesungen wird“, erzählt Römer. „Die Gesangslänge scheint ein Qualitätsmerkmal zu sein, das die Weibchen zu schätzen wissen. Denn wer ausdauernd ist, hat viel Energie.“
Zum anderen erforschen die ZoologInnen die Grundlagen der Nervensysteme von Insekten. Diese sind relativ einfach gestaltet. Jedes Körpersegment besitzt einen Nervenknoten, der nur aus einigen hundert Nervenzellen besteht. Diese überschaubare Zahl erlaubt es, die Funktion einzelner Nervenzellen und kleiner Netzwerke detailliert zu untersuchen. Heinrich Römer und Priv.-Doz. Dr. Manfred Hartbauer entwickelten eine neue Methode, um die elektrische Aktivität von Nervenzellen live zu beobachten. Dazu werden an ein Präparat Mikroelektroden angelegt, welche die elektrische Aktivität der Nervenzellen registrieren. Die Zoologen wissen, dass das Gehirn einer Grille aufgrund von Nervenimpulsen entscheidet, wohin das Tier geht. „Die Frage ist nur, welche Informationen es genau nutzt, um sein Ziel, den richtigen Partner, zu finden“, erklärt Römer.
Die Vorteile des Insektennervensystems wollen die Grazer ForscherInnen in einem neuen Cyborg-Projekt nutzen, in dem für wenige Stunden die nervöse Aktivität des Insekts mit einem Roboter verbunden und dieser von den Nervenzellen gesteuert wird. Davon erwarten sich die ForscherInnen Grundlegendes zur Arbeit kleiner neuronaler Netzwerke. Solche Cyborgs sollen aber auch gemeinsam mit KollegInnen der TU Graz in angewandten technischen Fragen wie der Vermeidung von Kollisionen von Fahrzeugen und Flugzeugen eingesetzt werden.
Die Arbeit der Gruppe um Heinrich Römer ist verankert im Forschungsschwerpunkt „Gehirn und Verhalten“ der Karl-Franzens-Universität Graz.