Forschung

Bernhard Ronacher ist ein österreichischer Biologe und (em.) Professor für Verhaltensphysiologie am Institut für Biologie der Humboldt Universität zu Berlin. Er untersucht, wie Insekten mit kleinen Nervensystemen komplexe Reize verarbeiten, zum Beispiel bei der räumlichen Orientierung von Wüstenameisen, bei der akustischen Signalverarbeitung von Feldheuschrecken und bei der visuellen Mustererkennung Honigbienen.

Zunächst analysierte er, wie im Gehirn von Honigbienen visuelle Muster verarbeitet und repräsentiert werden. Interessanterweise wird von Bienen die mehrdimensionale Ähnlichkeit von Mustern, d.h. Muster, die sich in mehreren Merkmalen unterscheiden, nicht nach der intuitiv naheliegenden Euklidischen Metrik, sondern nach der „City-block Metrik“ bestimmt; letztere wird in der menschlichen Wahrnehmungspsychologie als Indikator für „analytische Verarbeitung“ angesehen.

Ein zweites langjähriges Forschungsprojekt befasst sich mit der Produktion und sensorischen Verarbeitung akustischer Signale, die bei Heuschrecken der Partnerfindung dienen, also dem äußerst wichtigen Lebensbereich der Produktion von Nachkommen. Für diese Untersuchungen wurden Verhaltenstests mit elektrophysiologischen Experimenten kombiniert. Ein Grundproblem bei der Erkennung akustischer Muster, bei denen es auf sehr schnelle Informationsverarbeitung ankommt, stellt die - nicht vermeidbare – Variabilität neuronaler Signale dar. Umso erstaunlicher ist eine hohe Präzision mancher Verhaltensleistungen, z.B. detektieren die Heuschrecken in einem Signal Lücken von nur 1-2 ms Dauer und sind mit dieser Leistung sogar vielen Wirbeltieren mit ihren wesentlich größeren Nervensystemen überlegen.

Besonders faszinierende Versuchstiere sind Wüstenameisen, die in völlig flachem, landmarkenarmem Salzseen weite Futtersuch-Exkursionen von zehntausenden Körperlängen unternehmen und per „Wegintegration“ dennoch sehr präzise zu ihrem Nest zurückfinden. Obwohl diese Ameisen normalerweise in flachem Gelände leben, erbringen sie ihre Heimkehrleistung auch, wenn man sie trainiert, über künstliche Hügel zu laufen. Dabei bewerten sie für ihre Wegintegration nicht die aktuellen Laufstrecken, sondern die Basisdistanzen, d.h. die Projektion ihres Laufweges auf die Horizontale - eine völlig unerwartete Fähigkeit, deren neuronale Basis wir immer noch nicht ganz verstehen. Auch gegenüber anderen Störungen sind die Ameisen sehr resistent und finden auch bei massiven Eingriffen der Forscher den kürzesten Weg von einer Futterquelle zurück in ihr Nest. Die hierbei zutage tretende Fehlertoleranz ist ein besonders spannender Bereich der Neurobiologie.

Werdegang

• seit 1994 Professor für Verhaltensphysiologie am Institut für Biologie, Humboldt-Universität zu Berlin
• 1993 Gastprofessor in der Abteilung Wehner, Universität Zürich, Schweiz
• 1986 Habilitation, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• 1979-1992 Assistent/Oberassistent, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• 1974-1979 Postdoktorand, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
• 1971-1974 Promotion, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
• 1967-1971 Studium der Biologie, Universität Innsbruck, Österreich

Funktionen

• 2000-2002 Dekan der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät I der Humboldt-Universität zu Berlin
• 2003 Organisation der Jahrestagung der Deutschen Zoologischen Gesellschaft und der Parasitologischen Gesellschaft
• Mitglied des Advisory Editorial Boards des Journal of Comparative Physiology A  
• Initiator der Arbeitsgruppe „Tierversuche in der Forschung“ der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina

Projekte

• 2012-2015 PI im GENART-Projekt am Museum für Naturkunde der Leibniz-Gesellschaft
• 2004-2016 PI im Bernstein Center for Computational Neuroscience (BCCN), Berlin
• 2003-2009 PI im DFG-Graduiertenkolleg „GRK 837: Functional Insect Science”
• 2002-2011 Antragsteller und Sprecher im deutsch-schweizerischen Verbundprojekt  „3D-spatial orientation of desert ants“ gefördert durch Volkswagen-Stiftung
• 2002-2013 Co-Sprecher und PI im Sonderforschungsbereich SFB 618: Theoretische Biologie: Robustheit, Modularität und evolutionäres Design lebender Systeme“
• 1998-2007 PI im DFG-Schwerpunktprogramm „SPP 1046: Zeitgebundene Informationsverarbeitung im zentralen auditorischen System“
• 1996-2001 Antragsteller und Sprecher des „Innovationskollegs Theoretische Biologie“ an der Humboldt-Universität

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• seit 2009 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• seit 2007 Korrespondierendes Mitglied der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen
• seit 1996 Korrespondierendes Mitglied der Physikalisch-Medizinischen Sozietät Erlangen
• 1987 Emmy-Noether Habilitationspreis der Universität Erlangen-Nürnberg