Cyborg-Zikade warnt laut:
Forscher haben lebenden Alarm entwickelt

Insekten mit Technik zu steuern, ist längst mehr als Science-Fiction: Sie sollen durch Trümmer kriechen, Schadstoffe erfassen oder Standortdaten übermitteln. Ein Forschungsteam aus Japan verfolgt nun eine neue Idee - eine Zikade als lebender Alarm.

Zikaden als Bioalarm: Japans Insekten-Cyborg

Ein Lautsprecher, der nicht aus Plastik und Kupfer besteht, sondern aus Chitin, Muskeln und lebendem Gewebe: Genau das hat ein Forschungsteam der Universität Tsukuba umgesetzt. Sie machten Zikaden zu steuerbaren Klanggebern, indem sie deren natürliche Rufe mithilfe elektrischer Impulse kontrollierten.

Die Arbeit reiht sich in ein wachsendes Forschungsfeld ein, das sich mit sogenannten Cyborg-Insekten beschäftigt - also hybriden Systemen aus Tier und Technik. Dabei werden lebende Insekten durch externe elektronische Reize gelenkt oder mit Sensorik ausgestattet. Ziel ist es, die Beweglichkeit, Energieeffizienz und Anpassungsfähigkeit von Insekten für technische Aufgaben zu nutzen. Entwickelt werden Konzepte wie Käfer, die in eingestürzte Gebäude vordringen könnten, oder robotisierte Bienen zur Umweltüberwachung.


Die Japaner setzen bei einem bislang kaum behandelten Aspekt an: gezielte akustische Kommunikation. Die aktuelle Studie stellt erstmals die Frage: Können Insekten nicht nur bewegt oder mit Sensoren bestückt werden, sondern auch selbst als biologische Signalgeber dienen? Denkbar wäre etwa, dass ein Insekt in einem Trümmerfeld einen Menschen ortet - und per steuerbarem Zikadenruf ein akustisches Signal aussendet.

Untersucht wurde das an männlichen Zikaden der Art Graptopsaltria nigrofuscata, deren Klangorgane - sogenannte Tymbal-Muskeln - sich gezielt stimulieren lassen. Die Forschenden führten feine Elektroden in die Bauchregion der Tiere ein und regten die Muskeln mit elektrischen Signalen an. Dadurch entstand der typische Zikadenruf - nun jedoch auf Abruf und in steuerbaren Tonhöhen. Seitenansicht der Zikade mit Elektroden (arXiv) Wie präzise die Klangkontrolle funktioniert, testete das Team anhand einer bekannten Melodie: Pachelbels Kanon in D-Dur. Je nach Tier und Spannung konnten einzelne Töne korrekt erzeugt werden, andere nicht. Die Zikaden wurden damit nicht zu einem präzise steuerbaren Musikinstrument im klassischen Sinn - aber ihre Reaktionen zeigten, dass eine gezielte Tonabgabe technisch möglich ist. Aufbau des Kontrollinterface Die Ergebnisse wurden als Preprint auf dem Fachserver arXiv veröffentlicht. Sie zeigen, dass Zikaden künftig als biologisch-technische Bauteile in Kommunikationssystemen denkbar sind - etwa als "akustischer Melder" in Situationen, in denen klassische Technik scheitert. Die gezielt ausgelösten Laute könnten zur Anzeige eines Fundorts, einer Gefahrenstelle oder einer zurückgelegten Route dienen. Damit erweitert die Arbeit die bisher auf Bewegung und Sensorik fokussierte Insekten-Cybernetik erstmals um eine bioakustische Komponente.


Siehe auch: