Biologie

Biology

Wie die Artenvielfalt auf der Erde, so sind auch die Anwendungen von Laservibrometern in der Biologie extrem vielfältig. Eine der bekanntesten ist die Kommunikation unter Insekten. Manche „Gesänge“ sind ziemlich laut, beispielsweise bei den Zikaden, andere liegen im unhörbaren Ultraschallbereich. Einige Insekten sind so winzig, dass ihre Signale eigentlich nur Schwingungen sind, die sich durch die Pflanze fortsetzen.

Diese unhörbaren Laute spüren die Insektenkundler mit Laservibrometern auf. Stellen Sie sich die Schwingungen der Waben in einem Bienenstock vor – solche Signale können nur durch eine hochentwickelte Ausrüstung erfasst werden. Andere Anwendungen aus dem Bereich der Biologie umfassen die Kommunikation unter Elefanten, den Reifegrad von Obst, die Bewegung von Spinnennetzen und den Gehörmechanismus von Fröschen oder Fruchtfliegen.

 

"Ich liebe die Arbeit mit dem Laser, weil er mir den Blick in die spannende Welt der Vibrationskommunikation bei Insekten ermöglicht und dabei wirklich einfach zu bedienen ist."
Dipl. Biol. Taina Conrad, Institut für Experimentelle Ökologie der Tiere, Universität Ulm

Intelligente Sensor-Arrays

Life-inspired Arrays

Die Grille verfügt über eines der empfindlichsten bisher bekannten Sensorsysteme. Es besteht aus einer Anordnung winziger Haare, die minimale Veränderungen der Luftbewegung registrieren. Sollte es gelingen, ein solches System mithilfe der Mikrosystemtechnik künstlich nachzu- ahmen, würde dies kleine, hochempfindliche Sensoren ergeben, die mithilfe neuronaler Techniken Informationen aus ihrer Umwelt aufnehmen und bereitstellen können.

Fruchtfliegen-Ohren

Fruit Fly Ears

Ohren sind komplexe mikromechanische Maschinen, die winzige, durch Schall ausgelöste Vibrationen verstärken und in elektrische Signale wandeln. Welche Strukturen und Prozesse vermitteln die Signalverarbeitung im Inneren des Ohrs? Messungen mit dem Laser-Doppler-Vibrometer an Fruchtfliegen bieten Einblicke in die ausgefeilten Mechanismen des Hörens.

Kommunikation im Bienenstock

Communication in Beehives

Soziale Insekten sind hervorragende Studienobjekte, wenn es um Fragen der Mechanismen und der Evolution von differenzierten inhaltsreichen Signalen geht. Der Einsatz zeitgemäßer physikalischer Messmethoden zur quantitativen Erfassung der Signale und ihrer Ausbreitung hat gezeigt, wie hervorragend die Honigbienen im Laufe ihrer Evolution die durch sie produzierten Vibrationssignale, die Weiterleitung solcher Signale über die Waben und die jeweils gewünschte Publikumsgröße aufeinander abgestimmt haben.