1.
Am Thorax fixierte Bienen fliegen in einem Windkanal und verkleinern mit zunehmender Anstrmung von vorne die Flgelschlagamplitude im Mittel um 39 bei 8,5 m/sec. Diese Abnahme ist nur zum kleinsten Teil mechanisch verstndlich, denn an Bienen im Rauschflug beobachtet man nur eine Abnahme der Flgelschlagamplitude um nur 6,5. Antennenlose Bienen, welche von vorn symmetrisch angestrmt werden, verringern ihre Flgelschlagamplitude wesentlich weniger als normale, jedoch etwas strker als Bienen im Rauschflug. Die Antennen funktionieren als Meorgane, die eine Flugeigengeschwindigkeit melden.
2.
Diese Funktion der Antennen lt sich auch an frei fliegenden Bienen nachweisen.
3.
Auch die Antennenhaltung hngt von der Flugeigengeschwindigkeit ab. Im Windkanal fhren die Bienen bei steigender Anstrmgeschwindigkeit ihre Antennen immer enger zur Mitte zusammen. Sie verringern aktiv den Antellwinkel der Geiel. Das gleiche geschieht im freien Flug bei steigender Flugeigengeschwindigkeit.
4.
Die Einstellung der Antennen gem der Anstrm- bzw. Flugeigengeschwindigkeit setzt ein intaktes Johnstonsches Organ voraus. Dieses ist der gesuchte Strmungsrezeptor. Alle anderen Stellen knnen von der Anstrmung ausgenommen werden, ohne da sich dadurch die Antennenhaltung entsprechend der Anstrmgeschwindigkeit ndert. Die Antennenhaltung wird nur nach den Informationen des Johnstonschen Organs gesteuert.
5.
Der vorige Punkt lt sich durch Versuche beweisen, bei denen nur die Antennen durch eine wechselnde Magnetkraft zum Schwingen gebracht bzw. nach auen gedrckt werden. Die fixiert fliegende Biene stellt die Antennen dann genau so ein, wie whrend einer Anstrmung.
6.
Ein Johnstonsches Organ steuert immer nur die Stellung seiner Antenne.
7.
Die Resonanzfrequenz der Antennengeiel betrgt 285 Hz bei dorsoventraler, 274 Hz bei lateraler Schwingungsrichtung der Geiel. Die Werte liegen nahe bei der Flgelschlagfrequenz der Arbeitsbiene.
8.
Die Geiel biegt sich bei der Belastung an der Spitze besonders stark ventrad, viel weniger stark dorsad, sie ist also fr eine Belastung, wie sie im Flug auftritt, gnstig gebaut.
9.
Jede Deformation der Geiel, jede Schwingung der Geiel lst eine krftige, efferente, elektrische Aktivitt aus. Die afferente elektrische Aktivitt kann nur an Prparaten studiert werden, deren Antennennerv durchtrennt wurde.
Elektrophysiologischer Teil
10.
Bei einer Deformation der Geiel erhlt man eine hohe spikeartige Aktivitt, deren Amplitude und Frequenz von der Gre der Deformation abhngt. Die Potentiale gehen auf eine Erregung der Mechanorezeptoren der Geiel zurck. Eine stndige Verbiegung des Flagellums gegen den Pedicellus lt bei der Ableitung mit Stahlnadelmikrolektroden keine tonische Aktivitt erkennen, die im Johnstonschen Organ entstanden sein knnte.
Afferentes Geschehen
11.
Werden der Geiel Sinusschwingungen aufgezwungen, so erhlt man vom Johnstonschen Organ und den ableitenden Nerven stammende Potentiale. Bei Frequenzen ber 15 Hz und unter 150 Hz solche der doppelten Frequenz.
12.
Am empfindlichsten ist das Johnstonsche Organ fr Schwingungen von 200–350 Hz. Hier gengen Schwingungsamplituden des Flagellums von 20 sec, um eine sich vom Strpegel abhebende elektrische Aktivitt zu erhalten.
13.
Whrend der Anstrmung der Geiel mit Windgeschwindigkeiten unter 7,4 m/sec erhlt man Potentiale, die auf eine Geielschwingung von 37 Hz hindeuten. Die Amplitude dieser Potentiale steigt mit dem Anstellwinkel der Geiel und mit der Anstrmgeschwindigkeit.
14.
Das Johnstonsche Organ liefert dem Zentrum also Informationen ber die Strke der Anstrmung. Diese Information ist erst eindeutig, wenn die Biene sie mit Informationen ber den Anstellwinkel der Geiel verknpfen kann.
15.
Ob die von Burkhardt u. G. Schneider (1957) fr Calliphora aufgestellte Hypothese, wonach das Johnstonsche Organ bereits auf die im freien Flug whrend eines Flgelschlags entstehenden Beschleunigungen anspricht, fr die Biene zutrifft, ist noch nicht entschieden. Die unter 7. und 12. aufgezhlten Tatsachen sprechen fr eine solche Mglichkeit. Ein Hren der Biene lie sich bis jetzt mit elektrophysiologischen Methoden nicht nachweisen.