Karl von Frisch

Karl von Frisch (* 20. November 1886 in Wien; † 12. Juni 1982 in München) war langjähriger Professor für Zoologie an der Universität München und gilt als einer der bedeutendsten deutschsprachigen Verhaltensforscher. Im Zentrum seines Schaffens stand die Erforschung der Sinneswahrnehmungen der Honigbiene und der Art und Weise der Verständigung dieser Tiere untereinander. Für seine Leistungen wurde er 1973 gemeinsam mit Konrad Lorenz und Nikolaas Tinbergen mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin geehrt. Mit der Auszeichnung wurden „ihre Entdeckungen zur Organisation und Auslösung von individuellen und sozialen Verhaltensmustern“ gewürdigt.

Leben

Karl von Frisch war jüngster von vier Söhnen des Chirurgen und Urologen Anton Ritter von Frisch (1849–1917) und seiner Frau Marie von Frisch geb. Exner. Die drei älteren Brüder, darunter der Jurist Hans von Frisch, wurden ebenfalls Universitätsprofessoren. Nach seiner Schulzeit am Schottengymnasium studierte er in Wien (bei Hans Leo Przibram an der Biologischen Versuchsanstalt) und München zunächst Medizin und wandte sich erst später der Biologie zu und studierte bei Richard von Hertwig. 1910 promovierte er in Wien zum Dr. phil. über den „Farbwechsel der Fische“. Im selben Jahr ging er als Assistent ans Zoologische Institut der Universität München zu Hertwig, wo er 1912 Privatdozent für Zoologie und vergleichende Anatomie wurde. Während des Ersten Weltkriegs war er 1914 bis 1919 am Rudolfiner Krankenhaus bei Wien medizinisch und bakteriologisch tätig. 1919 wurde er, wieder in München bei Hertwig, zum a. o. Professor ernannt.

1921 ging von Frisch als Ordinarius für Zoologie und Institutsdirektor an die Universität Rostock. 1923 folgte er einem Ruf nach Breslau, kehrte dann aber 1925 an die Universität München zurück, wo er die Leitung des Zoologischen Instituts übernahm. 1924 gründete er zusammen mit Alfred Kühn die Zeitschrift für Vergleichende Physiologie, die ab 1972 als Journal of Comparative Physiology erschien. Mit Unterstützung der Rockefeller Foundation gelang es ihm 1931/32 ein neues zoologisches Institut in München zu errichten (dieses wurde allerdings inzwischen abgerissen). Während des dritten Reiches war es für Karl von Frisch schwierig seine Stelle zu behalten, insbesondere da er eine jüdische Großmutter hatte und nicht aktiv mit dem Nationalsozialismus kooperierte. Karl von Frisch war stets sehr unpolitisch, setzte sich aber für die Freilassung von in Dachau inhaftierten polnischen Akademikern ein. Erst nachdem er mit Untersuchungen über die Nosema-Seuche und mit Untersuchungen zur Steigerung der Honigproduktion eine wissenschaftliche Tätigkeit aufgenommen hatte, die für die Ernährung der Bevölkerung von Bedeutung war, wurde er unbehelligt an seinem Arbeitsplatz belassen.

In den Jahren 1941 bis 1945 war der österreichische Meeresforscher und Zoologe Hans Hass ein häufiger Gast bei Frisch. In ihren Gesprächen tauschten sie sich über ihre Beobachtungen hinsichtlich der Verständigung von Fischen und der Aufgabe und Funktion ihres Seitenlinienorganes aus. Hass interessierte sich außerdem für seine Entdeckung des Schreckstoffes bei Fischen. Eventuell ließe sie sich zur Abwehr von Haien einsetzen.

Nach weitgehender Zerstörung des Münchner Zoologischen Instituts im Zweiten Weltkrieg ging er 1946 an die Karl-Franzens-Universität Graz, bis er 1950 nach Wiedereröffnung des Münchner Instituts dorthin zurückkehrte. 1958 wurde er emeritiert, setzte aber auch in der Folgezeit seine wissenschaftlichen Forschungen fort.

Karl von Frisch war mit Margarete, geb. Mohr, verheiratet; sein Sohn, Otto von Frisch, war von 1977 bis 1995 Direktor des Staatlichen Naturhistorischen Museums Braunschweig und Präsentator der 1970er-Fernsehserie Paradiese der Tiere.

Zu seinen bekanntesten Schülern zählen Martin Lindauer, Karl Daumer und Maximilian Renner, die seine Forschungen weiterführten.

Werk

Kärntner Biene auf der Goldrute

Karl von Frisch wurde vor allem bekannt durch seine Untersuchungen an der Westliche Honigbiene (Apis mellifera carnica), er machte aber auch bedeutende Entdeckungen an anderen Tieren, vor allem an verschiedenen Fischen.

Arbeiten über Fische

Karl von Frisch gelang, zusammen mit seinem Schüler Hans Stetter, der Nachweis des Hörvermögens der Fische und die Entdeckung eines Schreckstoffes in der Haut der Fische. Er hat als Erster nachgewiesen, dass auch Fische Farben sehen können, was lange umstritten war.

Erkenntnisse über Bienen

Der Geruchssinn

Frisch fand heraus, dass Bienen verschiedene blühende Pflanzen am Geruch unterscheiden können. Erstaunlicherweise ist ihre Empfindlichkeit für die Geschmacksempfindung „süß“ nur wenig stärker ausgeprägt als beim Menschen. Durch die feste Kopplung des Geruchssinns an den Tastsinn hält Karl von Frisch eine räumliche Geruchswahrnehmung der Biene für möglich.

Die optische Wahrnehmung

Das räumliche Auflösungsvermögen des Facettenauges der Biene ist dem eines Linsenauges stark unterlegen. Das Facettenauge ist aber durch ein sehr hohes zeitliches Auflösungsvermögen (schnellere Lichtreaktion der Photorezeptoren) besonders gut geeignet, Bewegungen wahrzunehmen.

Die Farbwahrnehmung der Bienen ist mit der des Menschen vergleichbar, aber vom Rot weg zum Ultravioletten hin verschoben. Daher können sie die Farbe Rot nicht von Schwarz (farblos) unterscheiden. Die Farben Weiß, Gelb, Blau und Violett können jedoch unterschieden werden. Farbpigmente, die UV-Anteile reflektieren können, erweitern das Spektrum der differenzierbaren Farben um zwei weitere. Mehrere Blüten, die dem Menschen im gleichen Gelb erscheinen, können für Bienen wegen des verschiedenen Ultraviolettanteils unterschiedlich gefärbt (mehrfarbig gemustert) erscheinen.

Ein genau im rechten Winkel zur Sonne aufgenommenes Bild mit Polarisationsfilter und Weitwinkelobjektiv vermittelt einen Eindruck vom Polarisationsmuster des Himmels: In der Mitte ist der Himmel am dunkelsten, gegen beide Seitenränder wird er heller.

Das Orientierungsvermögen

Bedeutend sind die Untersuchungen über das Orientierungsvermögen der Bienen. Karl von Frisch fand heraus, dass Bienen die gewünschte Himmelsrichtungen auf drei verschiedene Weisen erkennen können: die Sonne, das Polarisationsmuster des blauen Himmels sowie das Erdmagnetfeld, wobei sie die Sonne als führenden Kompass benutzen und die Alternativen unter den besonderen Bedingungen der bewölkten Sonne oder der Dunkelheit des Bienenstockes anwenden.

• Die Variation des Sonnenstandes im Tagesverlauf konnte Karl von Frisch als Orientierungshilfe der Bienen nachweisen. Sie verwenden diese Fähigkeit, um im dunklen Bienenstock eine vergleichbare Information über den Zeitverlauf wie sie vom Sonnenstand her bekannt ist zu erlangen. Dies ermöglicht den Bienen, die Richtungsangabe im Schwänzeltanz stets aktuell zu halten, ohne bei längeren Tanzphasen einen Abgleich mit der Sonne herstellen zu müssen. Dies ergibt nicht nur eine alternative Richtungs-, sondern auch eine zusätzliche Zeitinformation.

• Die Biene erkennt das Polarisationsmuster durch je einen UV-Rezeptor in jedem Facettenauge und einen UV-Filter, der in jedem Auge verschieden orientiert ist. Durch Streulicht am blauen Himmel entsteht ein für den Menschen nicht sichtbares charakteristisches Muster teilweise polarisierten Lichts, das vom Stand der Sonne abhängig ist. Hier reicht ihr ein kleines Stückchen blauen Himmels, um das sich ebenfalls im Tagesverlauf verändernde Muster zu erkennen. Dies gibt nicht nur eine Richtungs-, sondern auch eine Zeitinformation.

• Zusätzlich hilft der Magnetsinn den Bienen bei der Orientierung.

Die Biene verfügt demnach über eine innere Uhr mit drei verschiedenen Synchronisations- oder Taktmechanismen. Kennt die Biene von einem Ausflug am Morgen die Richtung eines Futterplatzes, findet sie dessen Standort anhand des Sonnenstandes auch am Nachmittag, ebenso wie die genaue Zeit, zu der diese Quelle Futter spendet.

Räumliche Orientierung beim Wabenbau

Die Bienenwaben (z. B. die neuen Waben eines Schwarms) werden nach Karl von Frisch auf der Basis des Magnetsinns in der gleichen Richtung ausgebaut wie im Heimatstock des Schwarms. Im Experiment konnten sogar kreisförmig deformierte Waben nachgewiesen werden.

Die stets lotrechte Ausrichtung des Wabenbaus führt Karl von Frisch auf die Fähigkeit der Bienen zurück, die Vertikale durch den Kopf und das daraus gebildete Pendel im Zusammenspiel mit einem Kranz aus Sinneszellen im Halsbereich zu erkennen.

Schwänzeltanz

Die Tanzsprache

Erkenntnisse über gefundene Futterplätze können von Biene zu Biene weitergegeben werden. Hierzu dient als Verständigungsmittel eine besondere Tanzsprache. Die Tänze treten in zwei Formen auf: Rundtanz und Schwänzeltanz.

• Der Rundtanz dient als Information, dass sich die Futterstelle (ohne Richtungsangabe) im näheren Umkreis des Bienenstocks befindet, etwa im Abstand von 50 bis 100 Metern. Durch nahen Kontakt der Bienen werden dabei auch Informationen über die Art der Nahrungsquelle (Blütenduft) übergeben.

• Für Informationen über entferntere Nahrungsquellen wird hingegen der Schwänzeltanz benutzt. Dabei bewegt sich die tanzende Biene auf der senkrecht hängenden Wabe im Bienenstock ein Stück geradeaus, läuft dann im Halbkreis zum Ausgangspunkt zurück, läuft dieselbe Strecke wieder gerade aus und beschreibt dann einen Halbkreis zur anderen Seite hin, worauf der Tanz wieder von vorn beginnt. Auf der geraden Strecke führt die Biene mit dem Hinterleib schwänzelnde Bewegungen aus. Die Richtung, in der die gerade Strecke durchlaufen wird, enthält die Information über die Richtung der Futterquelle. Dabei gibt der Winkel, den die gerade Strecke zur Senkrechten bildet, genau den Winkel an, den die angezeigte Flugrichtung mit dem Stand der Sonne bildet. Die Entfernung der Futterquelle wird durch die Schnelligkeit des Tanzes mitgeteilt, also durch die Zahl der Durchläufe der geraden Strecke pro Zeiteinheit. Die anderen Bienen nehmen die Informationen auf, indem sie während des Tanzes engen Kontakt zu der tanzenden Biene halten und deren Bewegungen nachvollziehen. Dabei erhalten sie auch über den Geruchssinn Informationen über das dort zu findende Sammelgut (Futterart, Pollen, Propolis und Wasser) sowie dessen spezifischen Eigenschaften.

Die Orientierung funktioniert insgesamt so gut, dass die Bienen eine Futterquelle mit Hilfe des Schwänzeltanzes selbst dann finden, wenn sie wegen eines Hindernisses, etwa eines dazwischen liegenden Berges, einen Umweg fliegen müssen.

Die Erkenntnisse wurden von Karl von Frisch mehrheitlich mit der Bienenrasse Carnica erarbeitet. Versuche mit anderen Rassen ergaben eine rassenspezifische Ausprägung der Sprachelemente, sodass Entfernungs- und Richtungsangaben stark variieren.

Einen Gehörsinn konnte Karl von Frisch nicht nachweisen. Die sensible Wahrnehmung von Schwingungen wurde jedoch unterstellt und für Kommunikation beim Schwänzeltanz als gegeben angenommen. Die Bestätigung erfolgte erst später durch Jürgen Tautz, Würzburg.

Populärwissenschaftliche Bücher

Karl von Frisch lag sehr daran, biologisches Verständnis und die Ergebnisse seiner Forschungen auch Laien nahezubringen. So entstanden die Bücher Tanzsprache und Orientierung der Bienen und –  mit neueren Forschungsergebnissen – Aus dem Leben der Bienen, Tiere als Baumeister, Zehn kleine Hausgenossen (erste Auflage 1940) bzw. Zwölf kleine Hausgenossen (1976), Du und das Leben – Eine moderne Biologie für Jedermann und andere. Karl von Frisch hat auch eine Reihe von Gedichten publiziert.

Auszeichnungen und Ehrungen

• 1921 Lieben-Preis
• 1952 Pour le Mérite
• 1956 Ehrenring der Stadt Wien
• 1958 Kalinga-Preis für die Popularisierung der Wissenschaft
• 1959 Bayerischer Verdienstorden
• 1960 Österreichisches Ehrenzeichen für Wissenschaft und Kunst
• 1962 Balzan-Preis für Biologie
• 1973 Nobelpreis für Physiologie oder Medizin gemeinsam mit Konrad Lorenz und Nikolaas Tinbergen
• 1974 Großes Bundesverdienstkreuz mit Stern und Schulterband
• 1981 Bayerischer Maximiliansorden für Wissenschaft und Kunst

• Ehrendoktor von einer Reihe von Universitäten, Ehrenmitglied von zahlreichen Akademien und wissenschaftlichen Gesellschaften
• Mitglied der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina – Nationale Akademie der Wissenschaften (seit 1935)

Die Karl-Ritter-von-Frisch-Medaille ist der bedeutendste Wissenschaftspreis der Zoologie in Deutschland. Im Gedenken an Karl von Frisch verleiht die Deutsche Zoologische Gesellschaft (DZG) im zweijährlichen Turnus den mit 10.000 Euro dotierten Preis an Wissenschaftler, deren Arbeiten sich durch hervorragende zoologische Leistungen und die Integration der Erkenntnisse mehrerer biologischer Einzeldisziplinen auszeichnen.

Siehe auch:

• Karl-von-Frisch-Abiturientenpreis
• Karl-von-Frisch Gymnasium in Dußlingen (Landkreis Tübingen)
• Karl-Ritter-von-Frisch Gymnasium in Moosburg (Landkreis Freising)

Werke

Erstdruck

• Der Farben- und Formensinn der Bienen. In: Zoologische Jahrbücher (Physiologie) 35, 1–188, (1914–15)
• Über den Geruchssinn der Bienen und seine blütenbiologische Bedeutung. In: Zoologische Jahrbücher (Physiologie) 37, 1–238 (1919)
• Über die ‚Sprache‘ der Bienen. Eine tierpsychologische Untersuchung. In: Zoologische Jahrbücher (Physiologie) 40, 1–186 (1923) Titelblatt auf Wikiversity
• Aus dem Leben der Bienen. Springer, Berlin (1927)
  • Aus dem Leben der Bienen. Springer, Berlin / Heidelberg / New York (9. Auflage 1977), ISBN 3-540-08212-3
• Untersuchung über den Sitz des Gehörsinnes bei der Elritze. In: Zeitschrift für vergleichende Physiologie 17, 686–801 (1932), mit R. Stetter
• Über den Geschmacksinn der Bienen. In: Zeitschrift für vergleichende Physiologie 21, 1–156 (1934)
• Du und das Leben – Eine moderne Biologie für Jedermann. (1936)
• Über einen Schreckstoff der Fischhaut und seine biologische Bedeutung. In: Zeitschrift für vergleichende Physiologie 29, 46–145 (1941)
• Die Tänze der Bienen. In: Österreichische Zoologische Zeitschrift 1, 1–48 (1946)
• Die Polarisation des Himmelslichtes als orientierender Faktor bei den Tänzen der Bienen. In: Experientia (Basel) 5, 142–148 (1949)
• Die Sonne als Kompaß im Leben der Bienen. In: Experientia (Basel) 6, 210–221 (1950)
• Das kleine Insektenbuch. Mit 22 farbigen Bildtafeln nach Aquarellen von Uwe Bangert. Insel Verlag (1961)
• Tanzsprache und Orientierung der Bienen. Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg / New York (1965)
• Erinnerungen eines Biologen. Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1957 (Autobiographie)
• Die Tanzsprache der Bienen. Originaltonaufnahmen 1953–1962, hrsg. v. Klaus Sander. 2-CD-Set. supposé, Köln 2005. ISBN 978-3-932513-56-5.
• Tiere als Baumeister. Ullstein, Frankfurt a.M. 1974, ISBN 3-550-07028-4.
• Zwölf kleine Hausgenossen, rororo Sachbuch, Reinbek 1976, ISBN 3-499-16966-5

Literatur

• Deborah R. Coen: Vienna in the Age of Uncertainty. Science, Liberalism, and Private Life. Univ. of Chicago Press, 2007, ISBN 0-226-11172-5
• Otto Koehler: Karl von Frisch. Der Entdecker der Bienen-„Sprache“ In: Hans Schwerte, Wilhelm Spengler (Hrsg.): Forscher und Wissenschaftler im heutigen Europa. 2. Mediziner, Biologen, Anthropologen. Reihe: Gestalter unserer Zeit Bd. 4. Stalling, Oldenburg 1955, S. 263–271
• Ulrich Kreutzer: Karl von Frisch – eine Biografie. August Dreesbach, München 2010, ISBN 978-3-940061-32-4
• Der umfangreiche Nachlass befindet sich in der Bayerischen Staatsbibliothek.

Radiobeiträge

• Karl von Frisch – Das Vermächtnis eines Verhaltensforschers Podcastbeitrag des Radiosender Bayern 2 aus der Reihe IQ – Wissenschaft und Forschung vom 15. November 2011 auf Podcast.de
• Karl von Frisch – Vater der Honigbienen. Podcastbeitrag des Radiosender hr2-kultur aus der Reihe Wissenswert vom 12. Juni 2012

Weblinks

 Commons: Karl von Frisch – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Literatur von und über Karl von Frisch im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
• Karl von Frisch im Catalogus Professorum Rostochiensium
• Kurzbiografie und digitale Quellen im Volltext (englisch) im Virtual Laboratory des Max-Planck-Instituts für Wissenschaftsgeschichte
• Informationen der Nobelstiftung zur Preisverleihung 1973 an Karl von Frisch (englisch) und Bankettrede (deutsch)
• Durch Karl von Frisch im Alter von 94 Jahren selbst verfasster Lebenslauf (vdbiol.de – Verband deutscher Biologen und biowissenschaftlicher Fachgesellschaften)
• Karl Ritter von Frisch. Namenspatron der Schule (KRvF-Gymnasium in Moosburg an der Isar)
• Der Forscher, der auf Bienen flog. (PDF) Artikel über von Frisch in MaxPlanckForschung 1/2010
• Wissenschaftliches Film-Dokument: "Die Tänze der Bienen" von Karl von Frisch aus 1949 (S/W, ohne Ton)