• The Wall Street Journal

Tier-Roboter machen Biologen das Leben leichter

    Von JOHN LETZING
Gail Patricelli

Das mechanische Beifußhuhn "Snooki" täuschte seine echten Artgenossen.

Sein Eichhörnchen trägt Rulan Clark in die Hügel nahe der kalifornischen Stadt San Jose. Dort will er erforschen, wie Raubtiere auf das Verhalten von Nagern reagieren. Er platziert das Tier auf einem Flecken Gras, von dem er weiß, dass eine Klapperschlange darin lauert.

Die Schlange beißt auch gleich zu. Doch was dann passiert, überrascht die Schlange: Der Nager gleitet seelenruhig rückwärts, bis er verschwunden ist. Die Schlange züngelt defensiv, als ob etwas Ungewohntes an diesem Eichhörnchen sei. Dabei hätte sie recht: Das Eichhörnchen ist ein Roboter. „Wahrscheinlich bemerkte die Schlange schon beim ersten Biss, dass es kein lebendiges Tier war", sagt Clark, Biologe an der San Diego State University.

Echte Tiere mit falschen zu ködern ist eine beliebte Methode bei Biologen. Dadurch wollen sie zielgerichtete und wiederholbare Studien über das Verhalten von Tieren durchführen. Immer billigere Motoren, Sensoren und Computerchips machen das möglich.

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Mechanisches Eichhörnchen

Forscher haben unter anderem schon mechanische Nager, Vögel, Frösche und Fische ins Tierreich geschickt. „Wir haben Dinge über das Verhalten von Tieren gelernt, die wir ohne diese Robotermodelle nie herausgefunden hätten", sagt Sanjay Joshi, Maschinenbauer an der University of California in Davis, der mit seinen Studenten über die vergangenen Jahre verschiedene Versionen des Eichhörnchens entwickelt hat.

Die Robotertiere werden dank früherer Erfahrungen immer ausgereifter. 2002 schickten Forscher aus Belgien, Frankreich und der Schweiz Kakerlakenroboter zu einer Gruppe echter Tiere. Wenn die Roboter mit Pheromonen besprüht waren, folgten ihnen die lichtscheuen Kakerlaken sogar unter gleißend helle Lampen. Die echten Tiere dachten aufgrund der Sexuallockstoffe wahrscheinlich, dass die Roboter zu ihrer Familie gehörten, sagt Simon Garnier, Lektor am New Jersey Institute of Technology, der an der Studie beteiligt war.

Einige Tiere glauben geradezu übereifrig an die Echtheit der Roboter. Die Biologin Gail Patricelli von der UC David versteckte sich in einem Hochsitz im ländlichen Wyoming, um das Paarungsverhalten des Beifußhuhns zu studieren. Helfen sollte dabei ein Robotervogel namens Snooki, dessen Hals sich dank des darin verarbeiteten Unterwäschestoffs flexibel bewegen kann.

Snooki sah so täuschend echt aus, dass ein männliches Tier mehrere Male auf sie gesprungen sei, bevor sie entwischen konnte, sagt Patricelli. Männliche Tiere seien nicht besonders wählerisch gewesen, sagt sie, weshalb sie öfters aus ihrem Versteck springen und die Vögel verscheuchen musste.

Einige Roboter müssen sich nur unauffällig in eine Gruppe integrieren. Carrie Wall nahm während ihrer Zeit als Doktorandin an einer Studie im Golf von Mexiko teil, bei der eine torpedo-ähnliche Maschine die Auftriebskraft von Fischen imitieren sollte, um heimlich die echten Fische zu belauschen.

Video auf WSJ.com

Scientists are building fake animals to help them study real ones. But can a robotic squirrel fool a real snake? WSJ's John Letzing reports.

Die Maschine erfasste nachts ein unerwartetes Geräusch, von dem die Forscher denken, dass es ein Hering war, der Gas freiließ, um seine Auftriebskraft im Wasser zu verändern. Dieses Jahr veröffentlichten die Forscher das Ergebnis ihrer Forschung mit dem Roboterfisch.

Clark hält seine Studien mit dem Eichhörnchen für wichtig, um das Verhalten von Tieren zu erforschen. Die staatliche National Science Foundation unterstütz seine Forschung finanziell. „Diese Forschung hilft uns, die antagonistische Koevolution und speziell die Evolution der Kommunikation zwischen Raub- und Beutetieren zu verstehen", sagt er.

Der republikanische Senator Tom Coburn aus Oklahoma hat im Oktober Clarks Forschung in seinem jährlichen „Buch der Verschwendung" verewigt, wo er Beispiele unnötiger Staatsausgaben sammelt. Außerdem finden sich darin ein Museum für Landwirtschaft und Motorsport in Iowa und der Druck unzähliger Simpsons-Briefmarken, die nie verkauft wurden. „Diese Projekte sind ein Symbol für ein größeres Problem: die Unfähigkeit von Washington, die richtigen Schwerpunkte zu setzen", sagt John Hart, Sprecher für Senator Coburn. „Es ist eindeutig unüblich, Steuergelder für Robotereichhörnchen auszugeben."

Clark sagt, Politiker sollten Forschung wie seine nicht ins Visier nehmen, solange die USA auf dem Gebiet der Naturwissenschaftler- und Ingenieursausbildung nur mit Mühe wettbewerbsfähig bleiben. Weniger als fünf Prozent der Stipendiumsumme von 390.000 Dollar sein an sein Roboterprojekt gegangen, sagt er.

Barrett Klein

Ein mechanischer Tungara-Frosch.

Clarks Pseudo-Eichhörnchen waren bisher so erfolgreich, dass er nächstes Jahr mit einem Kängururatten-Roboter erforschen will, wie das Fußklopfen des Tieres sich auf Raubtiere auswirkt.

Die erste Version des Robotereichhörnchens konnte noch keine Schlangen täuschen: Aaron Rundus, Master-Student an der UC Davis, beobachtete vor einigen Jahren ein Experiment mit einem der ersten Robo-Eichhörnchen. Alles lief gut, bis der Schwanz des Roboters abfiel. Die Schlange merkte, dass das Eichhörnchen kein lebendiges Tier war, und das Experiment war vorbei.

Das neuste Modell ist aus festem Schaumstoff und einer Tierhaut gemacht und wir im Nest eines echten Nagers gelagert, damit der Roboter auch wie ein Eichhörnchen riecht. Clark sucht nach Schlangen und schickt ihnen das Eichhörnchen auf Schienen entgegen. Der Roboter schwenkt seinen Schwanz, der mit Heizelementen erwärmt wird, um die Theorie auszutesten, dass echte Eichhörnchen Schlangen fernhalten, indem sie ihren Schwanz aufheizen.

Clark sagt, er habe seine Experimente noch nicht abgeschlossen. Es könnte sich herausstellen, dass die Schlangen seine Eichhörnchen doch nicht für echt hielten. „Wenn das passiert, müssen wir wieder von vorne anfangen", sagt er.

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