This artwork has initially been produced as a produkt provided from super-cell.org, a supermarket offering speculative products related to Synthetic Biology:

http://super-cell.org/shopping/product-17/

What would our cities look like if advertising messages are produced not from artificial lighting but from swarming midges, glowing like fireflies? The “outline of paradise” explores the promises and capabilities of technoscience and developes and installation out of this narratives.

For the installation we train non-biting midges (Chironomidae) to fly in a way that their swarm takes the shape of advertisement messages. The insects are genetically modified to glow in the dark and alter their genetic make-up according to the training and sound input we provide. This initial training will be inherited over generations and keeps the swarm in shape.

How can letters be tought to insects? How can we teach the alphabet to midges?
As chironommidae are sensitive to sound, we use a real-time sound spatialisation system to teach the midges. Until now we are only able to produce clouds of midges forming a simple LED font

Natural midges (chironomidae) form swarms with the shape of a circulating sphere. The swarms consists of male adults congregating for courtship. They are organized through the sound of the wingbeats of the male midges. Our system uses the sensitivity of chironomidae for sound and organize them with synthetic wing beat sound.

Midges are sensitive to sounds within the range of the wing beat of their species. This sounds are normally ± 50 Hz around the specific frequence.
To teach midges the alphabet, letters are coded with nine different sounds withing this range. Through the spatial placement of the loudspeakers midges learn to react in a certain manner to polyphonic tones by memorizing sound frequencies and the letter-related collective behaviour of their swarm.

Die Idee
Es gibt Tiere, die im Dunkeln leben. Einige von ihnen haben ihr eigenes Lichtorgan ausgebildet. In der Tiefsee ermöglicht es die Orientierung – in der Nacht hilft es einem Glühwürmchen beim Werben um einen Partner. Von der Natur möchte ich die Anregung aufnehmen und mir das Werben der Mücken um einen Partner zunutze machen. Wie sähen unsere Städte aus, wenn die Werbebotschaften der Unternehmen nicht mit Leuchtstoffröhren oder LED‘s, sondern direkt von leuchtenden Mücken produziert würden?
Wäre diese natürliche Lichtproduktion nicht auch sinnlich viel ansprechender als die technoide Ästhetik herkömmlicher Werbung? Ganz nebenbei spart diese Werbung Energiekosten und löst das ökologische Problem der „Lichtverschmutzung“.
Wie es anfing…
Mit super-cell.org entstand 2010 der erste online-supermarkt der synthetischen Biologie. Er wurde geschaffen von meinen Studenten als spekulatives Designprojekt innerhalb des iGEM-competition, ein studentischer Wettbewerbs am MIT in Boston. Das Team war eine Kooperation von Studierenden von Prof. Roland Eils, Bioquant/Ruprecht-Karls-University Heidelberg und Mitarbeitern und Studierenden meines Lehrstuhls an der Bauhaus Universität Weimar (http://www.uni-weimar.de/medien/
wiki/GMU:Synthetic_Biology).
das Projekt
Anders als meine Studenten möchte ich als Künstlerin meine Werke nicht nur virtuell erfahren – deshalb habe ich nun begonnen, Mücken zu züchten, um in einer Soundfeedbackinstallation zu trainieren sie zu trainieren, so dass ihre Schwärme in Formationen fliegen. Parallel beginne ich, in Kollaboration mit der Uni Heidelberg, die Möglichkeiten zu eruieren, Chironomus riparius mit einem Leuchtgen auszustatten. Dabei greifen wir auf Vorarbeiten zurück, die vom iGEM Team Cambridge 2010 im Rahmen des E.Glowli Projektes (http://2010.igem.org/Team:Cambridge) bearbeitet wurden. Gleichzeitig können wir auf die Erkenntnisse zugreifen, welche in Forschungsprojekten um die Kodierung von Organen bei Drosophila (Fruchtfliege) erarbeitet wurden.
Ferner liegen Untersuchungen vor zur Lernfähigkeit von Insekte, die vielversprechend sind. Ob das Projekt am Ende die vorgesehene Form annimmt oder ob die Umstände (Sicherheitsbestimmungen, technische Machbarkeit, ökologische Problemstellungen, Grenzen der Natur) die Realisation ermöglichen oder ein Scheitern herbeiführen bzw. ein Umdisponieren notwendig machen, ist der eigentliche Prozess, den es zu veranschaulichen gilt. Es ist Bestandteil des Projekts, Methoden und ihre Artefakte auf dem Weg der Umsetzung sinnlich nachvollziehbar zu machen, indem sie zum Gegenstand einer prozessualen künstlerischen Installation werden, die über die ökologischen wie gesellschaftlichen Implikationen der Biotechnologie berichtet.
das Konzept
„Sustainable Luminosity“ ist eine Beleuchtungsmethode für die Stadt, die nachhaltig und natürlich ist. Luciferin, ein Naturstoff, sorgt bei Glühwürmchen für ein Licht, das in seiner Intensität und seinem Nutzungsgrad jeder technischen Leuchtquelle überlegen ist. Das Produkt schlägt vor, das Werben der Glühwürmchen um einen Partner als Vorbild für die Werbeträger in den Städten zu nehmen. Leuchtreklame wird anstatt elektronisch gesteuert, von Mücken geflogen, die mit einem Leuchtgen
ausgestatteten werden und ein spezielles Flugtraining erhalten haben. „Zucht“ tritt hier als Form der Gestaltung der Natur neben das Engineering und verweisen auf die Epigenetik und deren Einflussnahme auf die Expression genetischen Dispositionen. Die Veranschaulichung des „Zuchtverfahrens“ wiederum macht den sensorischen Apparat der Mücken deutlich und stellt somit den tiefen Eingriff in den gesamten Lebensrhythmus der Tiere dar. Sustainable Luminosity greift eine typische Problemlage
auf, indem herkömmliche Technologie durch „natürliche“, da bioorganisch erzeugte und damit „nachhaltigere“ Technologien als Problemlösungspotenzial der Synthetischen Biologie angepriesen werden. Dass hier statt Bakterien, den üblichen Manipulationsorganismen der Gentechnik, höhere Lebewesen eingesetzt werden, ist ein Kunstgriff, der dem Menschen Empathie ermöglichen soll. Gleichzeitig wird die Frage aufgeworfen, inwieweit höhere Organismen in Zukunft durch die Synthetische Biologie den menschlichen Zwecken unterworfen werden.
der Arbeitsprozess
Chironomiden (Zuckmücken) reagieren auf Tonfrequenzen. Mit einem Echtzeit-Sound-Spatialisierungs-System trainieren wir diese Mücken, in Form einfacher LED-Buchstaben zu schwärmen. In aufwändigen Trainingseinheiten lernen Mücken, ein vorher eingeübtes Wort als Flugformation auszubilden. Diese Flugeigenschaften bleiben – einmal erworben – erhalten und werden epigenetisch an die Nachkommen vererbt.
Ausgeliefert werden die Mücken als Larven. Vor Ort ausgesetzt bilden sich nach kurzer Zeit die Schwärme, die sodann die genetisch gespeicherte Information in ihren Flugbahnen nachvollzieht.
die Technik
Natürliche Zuckmücken (Chironomidae) bilden Schwärme in Form von Kugeln. Die Schwärme bestehen aus Männchen, die sich zur Paarung zusammenrotten,
um von Weibchen gesehen zu werden. Sie organisieren sich untereinander über die Flügelschlaggeräusche.
Unser System benutzt diese Sensibilität für Klänge und organisiert die Mücken mit simuliertem Flügelschlagsound. Mücken reagieren auch auf simulierte Töne im Bereich ihres eigenen Flügelschlags. Diese Töne variieren ungefähr ± 50 Hz um die artspezifische Frequenz. Wie aber kann man Zuckmücken Buchstaben beibringen? Wie kann man sie das Alphabet lehren? Wir benutzen ein Echtzeit Sound-Spatialisierungs – System, um Mücken zu unterrichten. Die Mückenschwärme fliegen in Schwärmen in Form von einfachen LED-Buchstaben.
Um die Mücken das Alphabet zu lernen, werden Buchstaben mit neun verschiedenen Tönen innerhalb dieser Bandbreite codiert und in der Buchstabenmatrix ortsspezifisch ausgestrahlt.
für die Ausstellung
wird ein kleines „Paradies“ eingerichtet, ein abgeschirmter Ort, an welchem die Mücken gezüchtet und trainiert werden. Das System muss ein geschlossenes sein, da jeweils eine Generation von Mücken zur Verbesserung der Trainingsergebnisse in die nächste Runde übernommen wird. Das „Paradies“ besteht aus einem Zelt in der Form von drei runden, miteinander verbundenen Räumen. In ihnen werden in Schlammtümpeln Mückenlarven gezüchten. Im größten Raum sind die Lautsprecher aufgebaut, die Zuckmücken anziehen und trainieren. In den anderen Räumen sind die Mücken in jeweils anderen Stadien ihrer Metamorphose zu beobachten. Diese Räume dienen dem Aussortieren,
Trennen der Tiere und letztendlich dem Züchten.
Neben dieser Zuchtstation soll es eine Projektion im Stadtbereich – vorzugsweise einer Ladenstrasse und Fußgängerzone geben. Dort wird in ein Schaufenster eine Projektion gezeigt. In dieser Projektion sieht man eben diese Ladenstrasse, nur anstatt der Leuchtwerbung sind (simulierte) Mückenschwärme eingesetzt. Um diese Mückenschwärme zu ernähren, werden Wassertonnen in urbanem Grün eingerichtet.