Verhaltensphysiologischer Nachweis des Farbensehens beiCataglyphis bicolor (Formicidae, Hymenoptera)

Summary

The color vision of outside workers of desert ants,Cataglyphis bicolor, was investigated by training individuals to respond to monochromatic lights (Fig. 2).

• 1. The spectral sensitivity distribution is characterized by a prominent peak in the ultraviolet region (λ=350 nm) and two further peaks in the blue-green (λ₃ = 500–520 nm) and orange regions (λ=600nm). The amplitudes of the three peaks have a ratio of 58:1:1 (Table 1).

• 2. By means of three pairs of monochromatic lights (λ=367 and 493 nm, λ=406 and 539 nm, λ=493 and 593 nm) the ants were trained to each of the 6 wavelengths (λ₊) with 4 training trials. After the training period the individually tested ants chose wavelength λ₊ with a mean reaction frequency of 0.853±0.001 when offered the choice of wavelengths λ₊ or λ_v (Figs. 4$#x2013;6).

• 3. If one tests the degree to which ants can discriminate between varying wavelengths λ_v and the 9 wavelengths λ₊ to which they have been previously trained one can obtain a discrimination function (λ₊-function) for each wavelength λ₊ (Fig. 7). From these discrimination functions special wavelengths λ_i can be calculated which are discriminated from λ₊ by a reaction frequency of 0.60 for λ₊. Using this procedure the precision with which wavelengths can be discriminated is represented by the wavelength interval Δ λ = ¦ λ_iλ₊ ¦.

• 4. The function describing the wavelength discrimination (Fig. 8) has two maxima, which are defined by minimal values of Δλ: 380 and 550 nm. These maxima coincide with the minima of the three-peaked spectral sensitivity distribution, offering some evidence for a trichromatic color system inCataglyphis bicolor.

Zusammenfassung

Bei Aubendienst-Tieren der WüstenameiseCataglyphis bicolor werden im Dressurexperiment Leistungen des Farbensehens mit Hilfe monochromatischer Spektrallichter untersucht (Abb. 2).

• 1. Die Strahlungsdichten (erg · cm⁻² · min⁻¹) der monochromatisch beleuchteten Mattscheiben sind so eingestellt, daß alle getesteten Wellenlängen gleiche Anlauffrequenzen erhalten und damit gleiche ameisensubjektive Reizwirksamkeiten besitzen. Das mit Hilfe dieser ameisensubjektiv gleich reizwirksamen Spektrallichter ermittelte Aktionsspektrum weist neben dem überragenden Maximum im Ultraviolett-Bereich (λ=350 nm) zwei weitere Maxima im Blaugrün- (λ=500–520 nm) und im Orange-Bereich (λ=600nm) auf. Die Amplituden dieser Maxima stehen im Verhältnis von 58:1:1 (Tabelle 1).

• 2. Nach 4 Lernläufen auf je ein Spektrallicht der Wellenlängenpaare λ=367 und 493 nm, λ=406 und 539 nm, λ=493 und 593 nm wählen die individuell getesteten Ameisen die jeweils positive Wellenlänge in allen 6 Kombinationen mit einer mittleren Häufigkeit von 0.853±0.001 (Abb. 4–6).

• 3. Die anhand von 9 Wellenlängen in erster Näherung bestimmte spektrale Unterschiedsempfindlichkeits-Funktion besitzt zwei Maxima: im langwelligen Ultraviolett-Bereich bei λ=380 nm und im Gelbgrün-Bereich bei λ=550 nm (Abb. 8).

• 4. Da sich die beiden Maxima zwischen die 3 Maxima des Aktionsspektrums einordnen, läßt sich beiCataglyphis bicolor wie bei der Biene ein trichromatisches Farbsystem vermuten. Die geringe Farbtonunterscheidung im Blau-Bereich (λ=450 nm) sowie die hohe im Gelbgrün-Bereich (λ=550 nm) werden im Hinblick auf ihre biologische Bedeutung diskutiert.