7 Oktaven StimmumfangFledermäuse fliegen mit Echo-Ortung und brummen zuhause wie Death-Metal-Sänger
Fledermäuse haben mit bis zu sieben Oktaven den höchsten Stimmumfang aller Säugetiere. Sie erzeugen hochfrequente Echo-Ortungsrufe für die Nachtjagd. Fledermäuse können aber auch brummen wie Death-Metaler und tuwinische Kehlkopfsänger. Wie es der Kehlkopf der kleinen Flugsäuger schafft, einen Frequenzbereich von 1 bis 120 Kilohertz und mehr zu erzeugen, haben dänische Wissenschaftler nun herausgefunden.
Mit einem Frequenzbereich von 1 bis 120 Kilohertz beziehungsweise 6 bis 7 Oktaven ist der Stimmumfang von Fledermäusen in der Welt der Säugetiere einzigartig. Die meisten Säuger kommen gerade mal auf 3 bis 4 Oktaven. Menschen haben bestenfalls 3, die meisten sogar weniger. Nur wenige Sänger wie die Pop- und Rockgrößen Mariah Carey, Axl Rose oder Prince bringen es auf 4 bis 5 Oktaven.
Hochfrequente Echo-Ortung für Nachtjagd
Dass Fledermäuse solche menschlichen Ausnahmestimmen noch einmal um 2 bis 3 Oktaven überbieten, hat mit ihrer Lebensweise zu tun. Die fliegenden Säuger sind nachtaktiv. In völliger Dunkelheit gehen sie auf Insektenjagd. Um ihre winzigen Beutetiere während der Nachtflüge aufzuspüren, sind sie auf eine effektive Echo-Ortung angewiesen. Sie senden sehr kurze hochfrequente Rufe in hoher Bandbreite und lauschen auf die Echos, die auf bis zu 300 Meter Entfernung von Objekten reflektiert werden. Nur so sind sie in der Lage, ihre winzige Beute im Flug zu finden und zu fangen.
Die präzise getakteten Echo-Ortungsrufe der Fledermäuse erreichen dabei Frequenzbereiche von 10 bis 125 Kilohertz, bei einigen Arten sogar bis zu 250 Kilohertz. Zum Vergleich: Das menschliche Ohr ist nur in der Lage Frequenzen von bis zu 20 Kilohertz wahrzunehmen.
Niederfrequente soziale Rufe
Doch Fledermäuse sind auch in der Lage, in relativ tiefen Tönen von 1 bis 5 Kilohertz zu kommunizieren. Anders als ihre hochfrequenten Echo-Ortungsrufe, die gewissermaßen die "Jagdsprache" der Fledermäuse darstellen, bedienen sich die Flugsäuger im "privaten Umfeld" niederfrequenter sozialer Rufe. Dabei erzeugen sie knurrende bzw. brummende Geräusche, wenn sie etwa an einem zu dicht gepackten Schlafplatz ein- oder ausfliegen. Ob ihr Grummeln dann Ausdruck von Aggressivität oder Verärgerung ist, weiß die Forschung noch nicht genau.
Wie allerdings Fledermäuse ihre enorme Tonvielfalt erzeugen, das haben Wissenschaftler der Universität Süddänemark in Odense in einer in der Fachzeitschrift PLOS Biology erschienen bemerkenswerten Studie aufgezeigt. Das Forscherteam unter der Leitung von Professor Coen Elemans entdeckte dabei, dass Fledermäuse für einige Laute die gleiche Technik verwenden, wie menschliche Death-Metal-Sänger und die Kehlkopfsänger des Tuwa-Volkes in Sibirien und der Mongolei.
"Kehlkopfgesang" der Fledermäuse
Wie die erwähnten Sänger benutzen auch Fledermäuse die "falschen Stimmlippen" (eigentlich: Taschenbänder) ihres Kehlkopfs, um niederfrequente Rufe zu erzeugen. "Falsche Stimmlippen" werden so genannt, weil sie wie Stimmlippen aussehen, aber beim normalen menschlichen Sprechen und Singen nicht verwendet werden. Nur Death-Metal-Growler und Kehlkopfsänger bewegen ihre "falschen Stimmlippen" nach unten und lassen sie zusammen mit den darunterliegenden Stimmlippen schwingen. Weil letztere dadurch schwerer werden, schwingen sie in sehr niedrigen Frequenzen.
Für ihre Untersuchung entnahmen die dänischen Forscher die Kehlköpfe von fünf erwachsenen Wasserfledermäusen (Myotis daubentonii). Sie leiteten Luftströme durch die Präparate, um die natürliche Stimmgebung nachzuahmen, und filmten mit 250.000 Bildern pro Sekunde was passiert. Dabei stellten sie fest, dass die "falschen Stimmlippen" bei Frequenzen von 1 bis 3 Kilohertz vibrierten, was nach Ansicht der Forscher die niederfrequenten sozialen Rufe der Tiere erklärt.
Extrem dünne Stimmbandmembranen
Die hochfrequenten Echo-Ortungsrufe der Fledermäuse werden hingegen von den extrem dünnen Stimmbandmembranen der Tiere erzeugt. Durch den Luftdruck im Versuchsaufbau wurden Vibrationen mit Frequenzen zwischen 10 und 70 Kilohertz ermittelt, die nach Ansicht der Forscher ausreichen, um die hochfrequenten Ortungsrufe zu erzeugen.
"Wir zeigen, dass Fledermäuse extrem dünne und leichte Membranen, die von ihren Stimmlippen ausgehen, in Schwingung versetzen, um ihre hochfrequenten Ultraschallrufe zur Echo-Ortung zu erzeugen. Um ihren begrenzten unteren Stimmbereich zu erweitern, erzeugen Fledermäuse aggressive Rufe mit ihren [falschen Stimmlippen] - wie beim Death-Metal-Growlen", fassen die Studienautoren ihr Ergebnis zusammen.
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(dn)
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