https://www.faz.net/-gwz-9q9ew

Klug verdrahtet : Trügerische Ähnlichkeit

  • -Aktualisiert am

Bild: J. Hoyal Cuthill, S. Ledger, R. Crowther

Wer sieht wem wie ähnlich? Forscher haben mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz eine Möglichkeit entwickelt, die Frage objektiv zu beantworten.

          2 Min.

          Ähnlichkeit liegt in der Regel im Auge des Betrachters. Ist der fremde Betrachter jedoch ein Fressfeind, lohnt es sich als lebenserhaltende Maßnahme, den Angreifer auf die eigene Ungenießbarkeit hinzuweisen. Schmetterlinge der Gattung Heliconius tun das dadurch, dass sie ihr Äußeres aneinander anpassen. Die Arten haben eines gemein: Sie schmecken allesamt schlecht. Hat ein Jäger negative Erfahrungen mit einem Schmetterling gemacht, merkt er sich im besten Fall das Äußere des Insekts und verzichtet künftig auf weitere Falter mit einem gleichartigen Flügelmuster. Je mehr also eine schlecht schmeckende Art einer anderen ungenießbaren Art optisch ähnelt, desto geringer wird das Risiko für beide Spezies, von einem gemeinsamen Räuber gefressen zu werden. Für beide reduziert sich durch die gegenseitige Anpassung aneinander die Menge an gefressenen Artgenossen.

          Dieses Prinzip vom Geben und Nehmen beschrieb bereits 1878 der deutsche Biologe Fritz Müller („Müllersche Mimikry“). Doch optische Merkmale einzelner Arten unterliegen der subjektiven Wahrnehmung. Ähnlichkeit kann nach menschlichem Empfinden nicht objektiv festgestellt werden. Schenken Forscher einzelnen Merkmalen größere Aufmerksamkeit als anderen, lässt sich im Vergleich von großangelegten Daten kein allgemeingültiges Ergebnis darüber erzielen, wer sich wem wie ähnlich sieht. Eine Lösung dafür ist mit herkömmlichen Verfahren nicht in Sicht. Jennifer F. Hoyal Cuthill vom Tokyo Institute of Technology sowie weitere Wissenschaftler aus England haben nun eine Methode entwickelt, der Schwierigkeit mit Künstlicher Intelligenz zu begegnen. Dafür wurden die Flügelmuster von 38 Unterarten zweier Schmetterlingsspezies der Gattung Heliconius untersucht.

          Virtueller Stammbaum liefert Hinweise auf  Evolutionsgeschichte

          Die Forscher programmierten ein künstliches Neuronales Netz darauf, mehr als 2400 Fotos von Heliconius-Schmetterlingen miteinander zu vergleichen, um morphologische Merkmale zu erfassen und zu systematisieren. Die Künstliche Intelligenz unterschied nach Größe, Form, Anzahl, Position sowie Farbe der jeweiligen Flügelmuster und ordnete die Merkmale in ein System. Die Wissenschaftler konnten so verschiedene Schmetterlings-Phänotypen quantitativ erfassen und auch taxonomisch voneinander abgrenzen. Am Ende der Datenauswertung stand ein virtueller Stammbaum, der Hinweise auf die Evolutionsgeschichte der einzelnen Unterarten liefert.

          Klug verdrahtet
          Klug verdrahtet

          Wenn der Mensch mit der Maschine – Intelligenzen im Labor

          Klug verdrahtet

          Er verrät nicht nur, dass es unter den Schmetterlingen ein gegenseitiges Geben und Nehmen von Zeichnungselementen gegeben hat, sondern auch, welche Flügelmuster sich besonders nahestehen. Die Ähnlichkeit zwischen zwei verschiedenen Arten ist dabei teilweise sogar stärker ausgeprägt als zwischen Vertretern derselben Spezies.

          Die Erkenntnisse bergen allerdings auch Überraschungen, schreiben die Forscher in „Science Advances“. Obwohl man erwarten würde, dass die Anzahl verschiedener Flügelmuster abnimmt, wenn Arten ihr Aussehen gegenseitig adaptieren, sei genau das Gegenteil der Fall. Die Ergebnisse zeigen, dass die Diversität an Mustervarianten steigt, weil Eigenschaften ausgetauscht werden. Wie optische Merkmale einer Art zu bewerten sind, dürfte auch in Zukunft vom Auge des Betrachters abhängen. Der Blick von Künstlicher Intelligenz verspricht jedenfalls ein objektiveres Ergebnis.

          Weitere Themen

          Topmeldungen

          Die Boeing 737 Max

          Warten auf Wiederzulassung : FAA-Chef fliegt Boeings 737 Max

          Der Chef der amerikanischen Luftfahrtbehörde FAA übernahm persönlich das Steuer, um sich bei einem Testflug von der Sicherheit der Unglücksmaschine zu überzeugen. Abgeschlossen ist das Wiederzulassungsverfahren aber noch nicht.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.