Flexible Fledermaus-Ohren

Dienstag, 15. November 2011, 17:02 • Rubrik Biologie, Physik.

Fledermäuse können steuern, welchen Schall ihre Ohren aus welcher Richtung auffangen. Diesen Schluss legen Untersuchungen einer chinesisch-amerikanischen Forschergruppe nahe. Die studierten Hufeisennasen können demnach ihre Ohrmuscheln nicht nur drehen, wie es andere Tiere ebenfalls tun. Sie können die Sammeltrichter für Schallwellen auch verformen.

Foto: Virginia Tech

„In nur etwa 100 Millisekunden können diese Fledermäuse die Form ihrer Ohren beträchtlich verändern, sodass sie verschiedenen akustischen Anforderungen genügen“, erklärt Rolf Müller von der Technischen Universität des US-Bundesstaates Virginia. Ein menschlicher Lidschlag dauere zwei bis drei Mal so lang, so der Forscher.

Fledermäuse stoßen Ultraschalllaute aus und nutzen die Echos, um im Dunkeln ihren Weg durch die Vegetation zu finden und um Fressbares zu orten. Viele Arten haben in Anpassung an diese Echoortung kompliziert gestaltete Nasen entwickelt, die vermutlich die Funktion eines Megafons erfüllen. Bereits früher war zudem aufgefallen, dass die Ohren der Fledermäuse keine rein passiven Empfänger sind.

Müller und Kollegen studierten die raschen Ohrbewegungen von Fledermäusen aus der Familie der Hufeisennasen. Die Forscher pinselten kleine Farbpunkte als Marker in die Ohrmuscheln einzelner Tiere. Dann filmten sie gleichzeitig aus zwei unterschiedlichen Winkeln, wie die Fledermäuse die Spitzen ihrer Ohrmuscheln schräg nach vorne bogen und wieder aufrichteten. Zudem erstellten sie per Computertomografie ein hochauflösendes 3D-Modell der Ohrmuschel, um daran die Schallleitung systematisch zu studieren.

Welchen Weg der Schall durch die Ohrmuschel nehme, hänge sowohl von seiner Frequenz als auch von seiner Einfallsrichtung ab, so Müller und Kollegen. Durch die Verformung der Ohrmuschel können die Tiere also beeinflussen, welcher Schall letztlich besonders gut bis zum Trommelfell vordringt. Auf diese Weise könnten sie ihre Umwelt einem akustischen Scan unterziehen und vielleicht sogar einzelne Schallquellen gezielt „ins Ohr fassen“.

Forschung: Li Gao, Sreenath Balakrishnan, Weikai He, Zhen Yan und Rolf Müller, School of Physics, Shandong University, Jinan, und Department of Mechanical Engineering, Virginia Polytechnic Institute and State University, Danville

Veröffentlichung Physical Review Letters, Vol. 107(21), Artikel 214301, DOI 10.1103/PhysRevLett.107.214301

WWW:
Department of Mechanical Engineering, Virginia Tech
School of Physics and Microelectronics, Shandong University
Hufeisennasen

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