Bienen nehmen ihre Umgebung durch ein völlig anderes visuelles System wahr als Menschen: Sie besitzen zwei große Facettenaugen aus mehreren tausend Einzelaugen und drei zusätzliche Punktaugen auf dem Kopf. Ihr Farbspektrum ist gegenüber dem menschlichen Auge verschoben, sodass sie ultraviolettes Licht sehen können, aber die Farbe Rot als Schwarz wahrnehmen.
Das Wichtigste in Kürze
- Arbeiterinnen besitzen zwei Facettenaugen mit jeweils 4.000 bis 6.000 Einzelaugen, sogenannten Ommatidien.
- Bienen sehen die Farben Ultraviolett, Blau und Grün, können jedoch kein Rot wahrnehmen, das ihnen als Schwarz erscheint.
- Zusätzlich zu den Facettenaugen besitzen sie drei einfache Punktaugen (Ozellen) auf dem Scheitel, die nur Helligkeit registrieren.
- Das Auflösungsvermögen der Bienenaugen liegt bei nur etwa einem Sechzigstel der menschlichen Sehschärfe.
- Dafür nehmen Bienen bis zu 200 Bilder pro Sekunde wahr, während Menschen nur etwa 20 Bilder pro Sekunde unterscheiden.
- Über polarisiertes Himmelslicht orientieren sich Bienen zusätzlich am Sonnenstand, selbst wenn dieser durch Wolken verdeckt ist.
Der Aufbau des Facettenauges
Im Gegensatz zum menschlichen Auge mit einer einzelnen Linse besteht jedes der beiden großen Bienenaugen aus mehreren tausend winzigen Einzelaugen, den sogenannten Ommatidien. Bei einer Arbeiterin sind es etwa 4.000 bis 6.000 solcher Facetten, bei einer Königin mit 3.000 bis 4.000 deutlich weniger, während Drohnen mit bis zu 8.600 Ommatidien pro Auge die höchste Anzahl besitzen, was ihnen bei der Suche nach der Königin während des Hochzeitsflugs zugutekommt.
Jede einzelne Facette erfasst dabei nur einen winzigen Lichtpunkt aus ihrem unmittelbaren Sichtfeld, ohne selbst ein vollständiges Bild zu erzeugen. Erst im Gehirn der Biene werden all diese einzelnen Lichtpunkte zu einem groben, mosaikartigen Gesamtbild zusammengesetzt, vergleichbar mit einem stark gerasterten Zeitungsdruck. Dieses System liefert zwar ein deutlich unschärferes Bild als das menschliche Auge, ist dafür aber außergewöhnlich empfindlich für Bewegungen.
Warum Bienen unscharf, aber schnell sehen
Die Auflösungsfähigkeit des Bienenauges bleibt weit hinter der des Menschen zurück: Zwei Objekte, die ein Mensch aus 18 Metern Entfernung klar voneinander unterscheiden kann, muss eine Biene bis auf etwa 30 Zentimeter Entfernung annähern, um sie getrennt zu erkennen. Diese geringe Sehschärfe ist der Preis für die kompakte Bauweise des Facettenauges, das trotz seiner enormen Anzahl an Einzelaugen physikalisch begrenzt bleibt.
Als Ausgleich für die geringere Bildschärfe verfügen Bienen über eine außergewöhnlich hohe zeitliche Auflösung ihrer Wahrnehmung. Während das menschliche Gehirn Bildwechsel oberhalb von etwa 20 pro Sekunde bereits als flüssige Bewegung interpretiert, registrieren Bienen einzelne Bildwechsel noch bei deutlich über 100 pro Sekunde. Für eine Biene würde ein normaler Kinofilm daher nicht wie eine fließende Bewegung wirken, sondern eher wie eine Abfolge einzelner Standbilder.
Das Farbsehen der Bienen
Das wohl bekannteste Merkmal der Bienenwahrnehmung ist die Verschiebung ihres Farbspektrums gegenüber dem des Menschen. Während Menschen Farbrezeptoren für Blau, Grün und Rot besitzen, verfügen Bienen stattdessen über Rezeptoren für Ultraviolett, Blau und Grün.
| Merkmal | Mensch | Biene |
|---|---|---|
| Sichtbares Spektrum | ca. 380–760 nm | ca. 300–650 nm |
| Farbrezeptoren | Blau, Grün, Rot | Ultraviolett, Blau, Grün |
| Wahrnehmung von Rot | Ja | Nein, erscheint als Schwarz |
| Wahrnehmung von UV-Licht | Nein | Ja, stärkste Reizwirkung |
| Bildwechselfrequenz | ca. 20 pro Sekunde | über 100 pro Sekunde |
Diese Verschiebung bedeutet, dass Blüten, die für Menschen einheitlich gefärbt aussehen, aus Bienensicht oft ganz unterschiedliche Muster zeigen. Viele Blütenpflanzen tragen sogenannte UV-Saftmale, feine Linien oder Flecken, die nur im ultravioletten Bereich sichtbar sind und den Bienen wie eine Landebahn direkt zum Nektar im Blütenzentrum weisen. Für das menschliche Auge bleiben diese Muster dagegen vollständig unsichtbar.
Die drei Punktaugen auf dem Kopf
Neben den beiden großen Facettenaugen besitzen Bienen zusätzlich drei kleine, einfache Punktaugen, die Ozellen, die dreieckig auf dem Scheitel angeordnet sind. Diese Ozellen erzeugen kein Bild im eigentlichen Sinn, sondern registrieren ausschließlich Veränderungen der allgemeinen Helligkeit in ihrer Umgebung.
Diese Funktion ist besonders wichtig beim Ausflug aus dem dunklen Bienenstock sowie zur Stabilisierung während des Fluges, da die Ozellen der Biene helfen, ihre Ausrichtung relativ zum Himmel und zum Boden ständig zu kontrollieren. Ohne diese zusätzlichen Sinnesorgane hätten Bienen erhebliche Schwierigkeiten, bei schnellen Flugmanövern die Orientierung zu behalten.
Orientierung über polarisiertes Licht
Eine weitere Besonderheit des Bienenauges ist die Fähigkeit, polarisiertes Licht am Himmel wahrzunehmen, eine Sinnesleistung, die dem menschlichen Auge komplett fehlt. Sonnenlicht wird beim Durchqueren der Erdatmosphäre polarisiert, wodurch am Himmel ein charakteristisches Muster entsteht, das für Bienen selbst dann sichtbar bleibt, wenn die Sonne durch Wolken verdeckt ist.
Diese Fähigkeit ist eng mit der Tanzsprache der Bienen verknüpft, da sich Sammelbienen bei der Richtungsangabe im Schwänzeltanz genau an diesem Polarisationsmuster orientieren, um den aktuellen Sonnenstand zu bestimmen. Ohne diese besondere Wahrnehmung wäre die präzise Übermittlung von Flugrichtungen im dunklen Stock in dieser Form kaum möglich.
Bedeutung für Imker und Gartenbesitzer
Das Wissen um die besondere Bienenwahrnehmung hat durchaus praktische Relevanz für Imker und alle, die bienenfreundliche Gärten anlegen möchten. Da Bienen kein Rot erkennen können, wirken rein rote Blüten für sie unauffällig oder gar unsichtbar, weshalb bienenfreundliche Pflanzungen gezielt auf blaue, violette und gelbe Blütenfarben setzen sollten, die von Bienen deutlich besser wahrgenommen werden.
Auch bei der Arbeit am Bienenstock selbst spielt die Bewegungsempfindlichkeit der Bienen eine Rolle: Ruckartige, schnelle Handbewegungen werden von Bienen aufgrund ihrer hohen zeitlichen Auflösung sofort registriert und können als bedrohlich interpretiert werden, während langsame, gleichmäßige Bewegungen deutlich weniger Abwehrreaktionen auslösen.
Häufig gestellte Fragen
Können Bienen die Farbe Rot sehen?
Nein, Bienen besitzen keine Rezeptoren für den roten Wellenlängenbereich, weshalb ihnen reines Rot als Schwarz erscheint. Aus diesem Grund wirken rote Blüten für Bienen deutlich weniger attraktiv als blaue oder gelbe Farbtöne.
Warum können Bienen ultraviolettes Licht sehen?
Bienen besitzen im Gegensatz zum Menschen spezielle Photorezeptoren für den UV-Bereich, die ihnen helfen, feine Muster auf Blütenblättern zu erkennen. Diese UV-Saftmale weisen wie eine Landebahn direkt zum Nektar im Zentrum der Blüte.
Wie viele Einzelaugen hat eine Biene?
Eine Arbeiterin besitzt pro Facettenauge etwa 4.000 bis 6.000 Einzelaugen, sogenannte Ommatidien. Drohnen verfügen mit bis zu 8.600 Ommatidien pro Auge über die höchste Anzahl, was ihnen bei der Suche nach der Königin von Vorteil ist.
Sehen Bienen schärfer oder unschärfer als Menschen?
Bienen sehen deutlich unschärfer als Menschen, mit einer Auflösung von nur etwa einem Sechzigstel der menschlichen Sehschärfe. Dafür nehmen sie Bewegungen wesentlich schneller wahr, mit bis zu 200 Bildern pro Sekunde gegenüber etwa 20 beim Menschen.
Wozu dienen die drei Punktaugen der Biene?
Die drei Ozellen auf dem Scheitel der Biene registrieren ausschließlich Helligkeitsveränderungen und helfen bei der Stabilisierung während des Fluges. Sie erzeugen kein eigentliches Bild, sondern unterstützen die Orientierung relativ zum Himmel.
Wie orientieren sich Bienen bei bewölktem Himmel?
Bienen nehmen polarisiertes Sonnenlicht wahr, das auch bei bedecktem Himmel noch ein erkennbares Muster erzeugt. Über dieses Muster können sie den Sonnenstand bestimmen und ihre Flugrichtung sowie die Richtungsangaben im Schwänzeltanz danach ausrichten.