Erkennung der Form von Objekten durch aktive Elektroortung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In diesem Projekt ging es um die allgemeine Frage, wie elektrische Fische mit Hilfe der aktiven Elektroortung bei völliger Dunkelheit Objekte in ihrem Lebensraum erkennen und analysieren können. Mit Hilfe von psychophysischen Dressurmethoden konnten wir zeigen, dass Gnathonemus petersii die Einzelparameter eines Dressurobjekts zwar erkennen kann und unterschiedlich stark gewichtet, aber trotzdem zumindest ansatzweise zu einer ganzheitlichen Objekterkennung in der Lage ist. Unsere Versuche liefern außerdem Hinweise darauf, dass bei komplexeren Objekten, im Gegensatz zu einfachen geometrischen Objekten, keine Rotationsinvarianz bei der Objekterkennung mehr vorliegt. In weiteren Experimenten erkannten die Fische die Größe eines Objekts unabhängig von seiner Entfernung, und damit auch unabhängig davon, wie groß die Abbildung des Objekts auf der sensorischen Oberfläche erscheint. Somit besitzen sie Größenkonstanz. Bei der Untersuchung der während der aktiven Elektroortung auftretenden Reize zeigte sich, dass die so genannten elektrischen Bilder sich sehr stark in Abhängigkeit von der Körperregion unterscheiden. Die Fische besitzen zwei so genannte „elektrische Foveen", die durch typische Verhaltensweisen zur optimalen Objekterkennung eingesetzt werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2007) Distance, shape and more: Recognition of object features during active electrolocation in a weakly electric fish. J. exp. Biol. 210: 3082-3095
von der Emde G., Fetz S.
- (2008) Active Electrolocation in Gnathonemus petersii: Behaviour, Sensory Performance, and Receptor Systems. J. Physiol. Paris 102: 279-290
von der Emde G., Amey M., Engelmann J., Fetz S., Folde C., Hollmann M., Metzen M., Pusch R.
- (2008) Active Sensing in a Mormyrid Fish - Electric Images and Peripheral Modifications of the Signal Carrier give Evidence of Dual Foveation. J. exp. Biol. 211:921-934
Pusch R., von der Emde G., Hollmann M., Bacelo J., Nöbel S., Grant K., Engelmann J.
- (2008) Active sensing: Pre-receptor mechanisms and behaviour in electric fish. Comm. & Integr. Biol. 1(1): 1-3
Engelmann J., Pusch R., von der Emde G.
- (2008) Charakterisierung von rezeptiven Feldern elektrosensorischer Neurone und deren Antwortverhalten auf Objektwiderstände im elektrosensorischen Seitenlinienlobus des schwach elektrischen Fischs, Gnathonemus petersii (Teleostei). Dissertation, Institut für Zoologie, Universität Bonn
Metzen M.
- (2008) Die elektrorezeptiven Foveae von Gnathonemus petersii: Rezeptorverteilung, Rezeptormorphologie und Futtersuchverhalten. Dissertation, Institut für Zoologie, Universität Bonn
Hollmann M.
- (2008) Distribution, density and morphology of electroreceptor organs in mormyrid weakly electric fish: anatomical investigations of a receptor mosaic. J. Zool. 276: 149-158
Hollmann M., Engelmann J., von der Emde G.
- (2008) Electric imaging through active electrolocation: Implication for the analysis of complex scenes. Biol. Cybern. 98:519-539
Engelmann J., Bacelo J., Metzen M., Pusch R., Bouton B., Migliaro A., Caputi A., Budelli R., Grant K. and von der Emde G.
- (2008) Receptive field properties of neurons in the electrosensory lateral line lobe of the weakly electric fish, Gnathonemus petersii. J. comp. Physiol. A 194: 1063-1075
Metzen M., Engelmann J., Bacelo J., Grant K., von der Emde G.
