Für kurze Zeit versteht Moe die Welt nicht mehr. Er hat doch immer Lob bekommen, wenn er mit seiner Schnauze den kleinen Ball rechts vor ihm berührt hat. Und leckeren Fisch gab's obendrein. Doch was ist jetzt los? Was eben noch richtig war, scheint auf einmal falsch. Auf einmal soll das zehnjährige Seehundmännchen nun den linken Ball berühren. Schwierig für das Tier - doch für Forscher interessant.

Es geht um das sogenannte Umkehrlernen. Also um die Frage, wie schnell Meeressäuger Moe seine alten, ihm antrainierten Überzeugungen über Bord werfen kann. Und der tierische Proband zeigt an diesem Vormittag eindrucksvoll, dass er schnell umschalten kann. Er orientiert sich nach links.

"Das war klasse, Moe! Fantastisch!", lobt Lisa Hildebrand. Ein kurzer Pfiff aus der kleinen Pfeife um ihren Hals, ein Happen Hering für Moe. Und weiter geht's. Damit das Tier die junge Frau nicht sehen kann, steht die Studentin hinter einer weißen Plastik-Trennwand. Ein kleiner Sehschlitz erlaubt ihr den Blick aufs Wasser - und auf Moe. Der bekommt gerade das nächste Kommando, liegt wieder richtig und kann sich über Lob freuen: Pfiff, Fisch und nette Worte. "Klasse, mein Schatz."

In einer weltweit einmaligen Anlage erforschen Meeresbiologen in Rostock, wie sich Robben unter Wasser orientieren. Denn auch wenn die niedlichen Meeressäuger an Deutschlands Küsten nicht selten sind, wissen Forscher verblüffend wenig über die Navigationskünste der Tiere. "Es ist ein großes Mysterium, wie sich die Tiere in der für uns strukturlosen Umgebung des Meeres zurechtfinden", sagt Guido Dehnhardt.

Der Biologieprofessor hat seine Experimente mit den Meeressäugern einst im Zoo von Köln begonnen. Seit 2009 ist er Chef des Marine Science Center  in Rostock-Warnemünde. Es ist die weltgrößte Forschungsanlage dieser Art. Herzstück ist ein ehemaliger Ausflugsdampfer, die "Lichtenberg".

Das Schiff, das nun am Rand des Jachthafens "Hohe Düne" liegt, hat einst Turbulentes erlebt. Noch unter dem Namen "Friedrich Wolf" schipperte es als Ausflugsdampfer auf den Gewässern Ostberlins. Im Juni 1962 flüchteten 13 junge Leute mit dem Schiff - im Kugelhagel aus drei Grenzbooten - nach Westberlin. Auf eigenen Wunsch fuhren Kapitän und Maschinist anschließend wieder zurück, die "Friedrich Wolf" kam später über Polen nach Rostock.

Die Mitarbeiter des Marine Science Center wuseln nun in Büros und Bordküche des Dampfers: rund ein Dutzend sind es, die meisten von ihnen Doktoranden. Sie sind immer unter Beobachtung: Oben auf dem Sonnendeck der "Lichtenberg" stehen Touristen. Sie können den Forschern gegen Eintrittsgeld bei der Arbeit zusehen.

Vor allem begeistern sich die Gäste natürlich für die Tiere: Neun Seehunde, zwei kalifornische Seelöwen und ein südafrikanischer Seebär können sich in einem über und unter Wasser abgezäunten Gebiet um das Schiff frei bewegen. Bis zu sechs Meter ist das Wasser tief und nur ein kräftiges Netz trennt das mehr als 10.000 Kubikmeter fassende Freigehege vom Rest der Ostsee. Manchmal schwimmen unvorsichtige Fische durch die Maschen des Netzes, und regelmäßig kommt die draußen in Freiheit lebende Robbendame Rosi vorbei.

Die Robben von Rostock sind allesamt Männchen - man wolle ja kein Züchtungsprogramm starten, sagen die Forscher. Die Tiere fühlen sich augenscheinlich wohl auf der "Lichtenberg" - beziehungsweise daneben und darunter. "Wir hatten schon ein paarmal ein Loch im Netz", sagt Jenny Byl. "Da schwimmen die Robben vielleicht mal ne Runde draußen. Aber dann kommen sie wieder."

Hören Sie hier, wie eine Robbe klingt:

In ihren Experimenten untersuchen Dehnhardt und seine Leute die einzelnen Sinnesorgane ihrer Robben. Sie versuchen zu verstehen, wie diese hören, sehen, tasten, riechen. Da sind zum Beispiel die bis zu 20 Zentimeter langen Barthaare, von den Fachleuten Vibrissen genannt. Sie sind deutlich sensibler als etwa die Barthaare einer Katze und das wohl wichtigste Sinnesorgan der Seehunde. Mit ihrer Hilfe können sie im Wasser noch kleinste Änderungen der Strömung wahrnehmen.

Die Wissenschaftler haben in unzähligen Versuchen erforscht, wie diese Spurverfolgung im Wasser funktioniert. Seehund Henry, ausgestattet mit Augenbinde und Gehörschutz, konnte zum Beispiel einem Modellboot im Wasser ohne Probleme folgen - weil er dessen Wirbelspur mit den Vibrissen fühlen konnte.

Selbst mit einer halben Minute Abstand konnte das Tier die Schwimmrichtung des künstlichen Fisches zu 70 Prozent richtig schätzen. Denn, das zeigten die Experimente , auch wenn sie selbst bei wilden Schwimmbewegungen das Wasser aufwirbeln, können sich die Seehunde auf ihre sensiblen Barthaare verlassen. Diese flattern nicht in der Strömung. Schuld daran ist ein ganz besonderer Querschnitt der Haare. Sie sind oval und in Längsrichtung gewellt. Das führt zu einem extrem geringen Strömungswiderstand im Wasser.

Das tägliche Training der Rostocker Robben ist die wichtigste Voraussetzung dafür, dass sie den Forschern zu Erkenntnissen verhelfen. Wenn Moe, Henry und Co. eine Aufgabe richtig lösen, bekommen sie Fisch zur Belohnung. "Primärer Verstärker" heißt das bei den Wissenschaftlern. Zusätzlich gibt es noch den Pfiff aus der Trillerpfeife, den "sekundären Verstärker", der eine Futterbelohnung ankündigt. Dann erfährt die Robbe schon unter Wasser, dass sie einen Job gut erledigt hat - und nur noch auftauchen muss, um den Fisch zu bekommen.

Bei ihren Experimenten müssen die Forscher auch auf die unterschiedlichen Persönlichkeiten ihrer Schützlinge achten. "Man muss die Tiere immer überzeugen, dass es spannend ist, was wir hier machen", sagt Doktorandin Jenny Byl. In olivgrünem Top und blauen Shorts hockt sie barfuß auf einem Betonponton am Rand des Beckens. Zu ihren Füßen liegt Sam, eines der ältesten Tiere der Gruppe. "Stoisch", nennen ihn die Forscher, ein "Arbeitstier". Byl sagt: "Sam ist entspannt. Er mag aber keine Sachen, wo er Blödsinn machen muss. Nick dagegen mag das."

Sehen Sie im Video, wie Nick seine Kollegen filmt:

Seehunde haben selbst eigentlich auch gute Augen - auch wenn die Forscher lange Zeit nicht recht wussten, wozu eigentlich. Denn stellt man die Tiere etwa vor die scheinbar simple Aufgabe, einen Kreis von einem Dreieck zu unterscheiden, dann brauchen sie dafür Monate an mühevollem Training. "Selbst ein Goldfisch lernt das in ein paar Tagen", sagt Dehnhardt. Warum also haben die Tiere kraftvolle Sehorgane, wenn sie mit deren Informationen scheinbar nicht umgehen können?

Bei der Antwort helfen - auch wenn das zunächst seltsam scheinen mag - Insekten. Bienen nämlich navigieren mithilfe des sogenannten optischen Flusses. Das heißt: Sie erfassen ihre Umgebung sozusagen im Vorbeiziehen - und nutzen diese Information, um Entfernungen abzuschätzen. Und die Seehunde tun das auch, mithilfe von im Wasser schwebenden Partikeln. "Wenn sie sich dort hindurchbewegen, entsteht ein Bewegungsmuster auf der Netzhaut", sagt Dehnhardt. "Es ist der optimale Mechanismus, damit die Tiere konstant in eine Richtung schwimmen können."

Die ganze Zeit im Namen der Wissenschaft durchs Wasser pflügen, das macht allerdings hungrig. Die Robben bekommen deswegen reichlich Fisch - und zwar in Restaurantqualität. Etwa 2500 bis 3000 Euro pro Jahr koste das Futter für ein Tier, rechnen die Forscher vor.

Sehen Sie im Video, wie die Forscher den Fisch für die Robben zubereiten:

Wenn sie ihren Fisch selbst fangen müssen, können sich die Seehunde auch auf ihr hervorragendes Zeitgefühl verlassen, eine weitere Zutat für ihre Präzisionsnavigation unter Wasser. Wie gut dieser Zeitsinn ist, haben die Rostocker Forscher erst kürzlich nachgewiesen. Ende August berichteten sie über ihre Experimente  mit Seehund Luca. Dieser kann Zeitintervalle zum Teil im Millisekundenbereich abschätzen.

Im Versuch wurden Luca auf zwei Bildschirmen nacheinander weiße Kreise gezeigt - und das Tier sollte entscheiden, welcher davon länger zu sehen war. Mit beeindruckender Präzision. Ein guter Zeitsinn ist unter Wasser wichtig, wo viele andere externe Reize fehlen. Er kann helfen, zurückgelegte Strecken abzumessen - oder Antwort auf die Frage liefern, ob es besser wäre, mal langsam wieder zum Luftholen aufzutauchen.

Auch international hat die Arbeit der Rostocker Robbenforscher einen guten Ruf. Colleen Reichmuth etwa, die an der University of California in Santa Cruz ein Labor leitet, das sich mit ganz ähnlichen Themen befasst, lobt: Dehnhardt habe andere Wissenschaftler, sie eingeschlossen, inspiriert, "durchdachtere und herausfordernde Fragen zu den biologischen Grundlagen des Verhaltens" ihrer Tiere zu stellen. Die Deutschen hätten mit ihren "hochtrainierten Robben" viele Geheimnisse zur Frage entschlüsselt, wie Tiere die Welt um sie herum wahrnehmen, so Reichmuth.

Weiterhin ein ziemliches Rätsel ist allerdings der Hörsinn der Seehunde. Die Tiere sind extrem gut darin, Schallquellen unter Wasser zu lokalisieren. Bei uns Menschen helfen die Ohrmuscheln mit ihrem Faltenmuster dabei, rechts und links, oben und unten beim Schall zu unterscheiden. Doch Seehunde haben keine Ohrmuscheln, sondern nur kleine Löcher an den Seiten des Kopfes - und sind beim Richtungshören dennoch extrem fit.

"Irgendwo muss im Seehundschädel irgendein Mechanismus existieren, der bei der Geräuschlokalisation hilft", sagt Dehnhardt. Doch wo genau der liegt, werden erst weitere Experimente zeigen müssen - und anatomische Untersuchungen, etwa an tot aufgefundenen Robben im Freiland.

Die Rostocker Forscher haben noch viele Fragen zu klären. In Zukunft wollen sie auch klären, wie die Robben ihre einzelnen Sinnesorgane kombinieren - und im Gehirn zum Beispiel den mit den Augen gemessenen optischen Fluss mit dem von den Barthaaren registrierten hydrodynamischen Fluss verrechnen.

Dass ihnen dabei ständig Gäste über die Schulter schauen, dass sie für - üppige - Kostenbeteiligung den Seehunden bei Spezialführungen sogar noch näher kommen können, dass sie gar mit den Tieren schwimmen, ist für Grundlagenforschung eine ungewöhnliche Herangehensweise. Nervt das Big-Brother-Gefühl die Forscher gar nicht? Nein, sagt Dehnhardt. Ungefähr eine Viertelmillion Euro brächten die Gäste pro Jahr. "Wir sind finanziell unabhängig dadurch. So viele Personalstellen, das hier zu betreiben, würde ich von der Uni gar nicht bekommen."

Der Professor und seine Leute befassen sich nicht nur mit den Robben. Auch zwei Schiffshunde, Diego und Lolek, gibt es auf der "Lichtenberg". Jenny Byl trainiert außerdem seit Kurzem die Möwe "Frieda". Wenn sie einen orangefarbenen Tischtennisball in die Luft hält, kommt der Vogel angeflogen. Meistens jedenfalls.