Wenn die Sonne in den Wäldern Vietnams untergeht, taucht ein kleines, geheimnisvolles Nagetier aus der Dunkelheit auf und beginnt, auf der Suche nach Früchten und Samen über Äste zu huschen. Typhlomys, auch als Weichpelzmaus oder Chinesische Zwergschläfer bekannt, ist etwa zehn Zentimeter lang und hat einen weiß getufteten Schwanz, der länger ist als sein Körper. Aber es schießt so schnell, dass es für das menschliche Auge kaum mehr als eine nächtliche Unschärfe erscheint.
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Das ist besonders beeindruckend, denn Typhlomys ist fast völlig blind.
Als Wissenschaftler die Augäpfel von Typhlomys unter dem Mikroskop betrachteten, stellten sie schnell fest, dass die Sehorgane völlig durcheinander sind. Unregelmäßige Netzhautfalten „zerstören die Kontinuität der Bildprojektion“, schreiben die Forscher, während ein reduzierter Abstand zwischen Linse und Netzhaut die Fähigkeit des Tieres zur Fokussierung beeinträchtigt. Sie haben auch eine reduzierte Anzahl von bildempfangenden Ganglienzellen, die normalerweise ein Indikator für die Wahrnehmung sind. Die Nager der Baumbewohner scheinen in der Lage zu sein, den Unterschied zwischen hell und dunkel zu bestimmen, aber sonst wenig.
Wie kann Typhlomys also vermeiden, zu Tode zu fallen oder einem Raubtier direkt in den Kiefer zu laufen? Laut einer Veröffentlichung in Integrative Zoology vom vergangenen Dezember hat dieser langschwänzige Furball einen Trick im Ärmel: Er sendet Ultraschall-Zwitschern aus und navigiert dann anhand der zurückprallenden Echos durch seine Umgebung. Wenn das nach einem anderen nachtaktiven Säugetier klingt, haben Sie recht: Einige Wissenschaftler glauben, dass Typhlomys eine Art „Übergangstier“ sein könnte, das der Schlüssel zum Verständnis der Fledermausentwicklung sein könnte.
Das liegt daran, dass Typhlomys echolocates, ein biologischer Trick, von dem lange angenommen wurde, dass er nur in Fledermäusen, Walen und Marvels Draufgänger existiert. (Einige Spitzmäuse wurden einst ebenfalls als Echolokalisationsmittel eingestuft, aber neuere Forschungen scheinen dies zu entlarven.) Bis es Wissenschaftlern in Russland gelang, ein Paar dieser vietnamesischen Siebenschläfer in Gefangenschaft zu beobachten und ihre Ultraschallquietschen aufzuzeichnen.
"Die Struktur der Aufrufe ist überraschend ähnlich wie die frequenzmodulierten Aufrufe von Fledermäusen", sagt Aleksandra Panyutina, funktionelle Morphologin am Severtsov-Institut in Moskau und Hauptautorin des Papiers, das die Echolokalisierung der Siebenschläfer beschreibt.
Der Unterschied, sagt Panyutina, ist, dass die Anrufe der Typhlomys unglaublich leise sind. Sie entkommen sowohl dem menschlichen Ohr als auch Geräten, die als „Fledermausdetektoren“ bezeichnet werden und von Wissenschaftlern zum Abhören von Fledermausgeschwätz eingesetzt werden. Das sei aber auch sinnvoll, sagt sie, denn obwohl Typhlomys "wie ein Blitz" schnell ist, ist es immer noch viel langsamer als ein Fledermaus, der durch die Luft fliegt, und die Objekte, die es navigieren muss, sind viel näher.
Der Schwanz der Luna-Motte erzeugt ein schwaches Signalecho und stört Raubfledermäuse. (Papilio / Alamy) Die Entdeckung eines Nagetiers mit Supermacht ist aus vielen Gründen aufregend. Für den Anfang ist es eine Premiere für den Nagetierorden. Zweitens gibt es eindeutig viele Nagetiere, die ohne die Hilfe von Ultraschallklicks gut miteinander auskommen - was die Frage aufwirft, was Typhlomys auf diesem evolutionären Weg führen würde. Aber keines davon ist so verlockend wie das, was ein echolocating Nagetier für unser Verständnis der Fledermausentwicklung bedeutet.
Wissen Sie, Wissenschaftler haben lange darüber diskutiert, wann genau sich die Echolokalisierung entwickelt hat. Die Existenz echolokationsloser Fruchtfledermäuse hat immer darauf hingewiesen, dass die Fähigkeit zur Echolokation erworben wurde, nachdem einige Fledermäuse in den Himmel gingen. Wieder andere Wissenschaftler behaupten, dass das Gegenteil auch möglich gewesen sein könnte - kleine, fledermausähnliche Kreaturen benutzten die Echolokalisierung, als sie durch den Baldachin hüpften und sogar glitten und erst später einen vollwertigen Flug erwarben.
Es gab jedoch ein großes Problem mit dieser „Echolocation-First-Theorie“: Wir hatten keine Aufzeichnungen darüber, dass jemals ein solches Übergangstier existiert, weder lebend noch fossil. "Niemand konnte sich ein solches Tier vorstellen", sagt Panyutina, "bis zu unserer Entdeckung auf Typhlomys ."
Natürlich ist die Debatte noch lange nicht abgeschlossen. Tatsächlich deutet eine kürzlich durchgeführte Studie über Fledermausohrknochen darauf hin, dass Fruchtfledermäuse niemals die Fähigkeit hatten, sich zu echolokalisieren, was ein Votum für die Flight-First-Theorie wäre. Und eine andere Studie ergab, dass einige Arten von Fruchtfledermäusen mit ihren Flügeln Echolokationsklicks erzeugen können. Dies ist absolut verzwickt, wenn man bedenkt, dass jedes andere Echolokationstier diese Geräusche aus seinem Maul zu emittieren scheint.
Erweiterte Echolokalisierung: Mexikanische Fledermäuse, die in riesigen Kolonien leben, die eine Million Individuen übersteigen können, verwenden Sonar, um die Signale ihrer Rivalen zu stören. (Danita Delimont / Alamy) Oder vielleicht ist es doch nicht so bescheuert. Wir leben in einem goldenen Zeitalter der Echoortungsforschung. allein seit anfang letzten jahres wurden mehr als 100 studien mit dem titel „echolocation“ veröffentlicht. Und wie Untersuchungen zu Typhlomys zeigen, müssen wir noch viel über die Ursprünge und die Natur dieser bemerkenswerten Fähigkeit lernen. Ist es so schwer zu glauben, dass es noch andere Methoden zur Echolokalisierung gibt, die Forscher sich noch nicht vorgestellt haben?
In einer im letzten Herbst in PLOS Biology veröffentlichten Studie wurde beispielsweise untersucht, warum große braune Fledermäuse wie Welpenhunde mit dem Kopf wackeln und die Ohren nach unten kräuseln. Wir sprechen von Bewegungen, die sich im Verlauf von Millisekunden und im Millimeterbereich abspielen, sagt Melville Wohlgemuth, Neurowissenschaftler an der Johns Hopkins University und Hauptautor der Kopf-Wackel-Studie.
Die Bewegungen sind nicht nur niedlich: Jede subtile Verschiebung der Kopf- oder Ohrposition des Schlägers ermöglicht es ihm, sein Sichtfeld einzugrenzen, ähnlich wie wenn wir unsere Augen zusammenknicken oder eine hohlen Hand an ein Ohr halten. „Durch eine breitere akustische Sicht stellen sie sicher, dass sie auch dann Echos vom Ziel empfangen können, wenn es sich unregelmäßig vor ihnen bewegt“, sagt Wohlgemuth. „Und das tun Insekten häufig. Wenn sie bemerken, dass eine Fledermaus sie fängt, tauchen sie ein bisschen in die Luft. “
Ohne die ausgefallenen hochauflösenden Kameras, die in den letzten Jahren verfügbar wurden, hätten wir das Verhalten von Fledermäusen nie so detailliert beobachten können. Und das ist nur ein Beispiel für die Komplexität der klassischen Echolokalisierung. Es gibt sogar seltsamere Formen dieser Supermacht - manchmal als Gegenmaßnahme gegen die Echoortung von Fledermäusen.
Es gibt zum Beispiel Motten, die hören können, wenn sich eine Fledermaus nähert. Andere Mottenarten haben jedoch keine Ohren und müssen sich daher auf andere Wege verlassen, um ihre Feinde zu vereiteln. Die brillant gefärbte Luna-Motte hat einen Wirbelschwanz entwickelt, der ein anhaltend schwaches Echo-Signal erzeugt - ein Signal, das die Präzision des Schlägers stört und ihn verfehlen lässt. Tigerfalter hingegen erzeugen Ultraschallklicks, um Fledermäuse auf ihre Anwesenheit aufmerksam zu machen. Diese Motten läuten nicht die Glocke des Abendessens: Sie sind geradezu giftig, und ihre Klicks sollen diese Tatsache ankündigen. ("Iss mich nicht, Bruder. Du wirst nicht mögen, wie ich schmecke.")
Es gibt auch Motten, die sozusagen Feuer mit Feuer bekämpfen können - wie die sorbetfarbene Bertholdia trigona, eine in der Wüste von Arizona heimische Art. „Als sich die Fledermäuse näherten, erzeugten die Motten 4.500 Mal pro Sekunde ihre eigenen Ultraschall-Klickgeräusche, die die Umgebung abdecken und sich von der Sonarerkennung verschleiern“, schrieb mein Kollege Joseph Stromberg aus Smithson im Jahr 2013.
Natürlich haben Delfine, Wale und Tümmler ihre eigenen Tricks, und die Echolokalisierung ist unter Wasser etwas anders. Schallwellen breiten sich weit nach unten aus, wo es feuchter ist, was Meeressäugern den zusätzlichen Vorteil der Fernkommunikation verschafft. Das heißt aber nicht, dass sie weitsichtig sind: Tatsächlich können Delfine mit ihrem Sonar den Unterschied zwischen Objekten erkennen, die so klein sind wie ein Maiskorn und ein BB-Pellet.
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Wohlgemuth hofft seinerseits, dass wir mithilfe von Erkenntnissen zur Fledermausbiologie besser verstehen können, wie unser eigenes Gehirn den Klang verarbeitet. Möglicherweise gibt es hier aber noch eine direktere Linie: Untersuchungen haben ergeben, dass "eine kleine Anzahl von Blinden" - das heißt Menschen - sich darin üben können, mithilfe von Echolokalisierung durch komplizierte Umgebungen zu navigieren.
Einer dieser Menschen ist Daniel Kish, der seit seinem 13. Lebensmonat blind ist und aufgrund seiner Echo-Kompetenz den Spitznamen "Batman" trägt. Wie die meisten Fledermäuse benutzen Echolokalisierungs-Menschen Zungenklopfen oder manchmal den Nachhall ihres Stocks, um die Welt um sie herum zu visualisieren. Eine Studie ergab, dass das menschliche Gehirn, wenn es diese Klick-Echos verarbeitet, Regionen verwendet, die typischerweise mit dem Sehen verbunden sind, im Gegensatz zum Hören.
Forscher wie Panyutina fragen sich inzwischen, wie viele weitere Arten es gibt, die leise wegklicken. Tatsächlich hat Typhlomys einen Cousin, den stacheligen Malabar-Siebenschläfer, der auch für sein schlechtes Sehvermögen und seine Fähigkeit zum nächtlichen Klettern bekannt ist. Die stacheligen Siebenschläfer haben jedoch wesentlich größere Augen, weshalb Panyutina der Ansicht ist, dass dies einen primitiveren Schritt in Richtung auf die von Typhlomys gezeigte totale Echolokalisierung darstellen könnte .
Wenn wir gerade erst die Echoortung in einem Siebenschläfer entdeckt haben, wer weiß dann, welche Geheimnisse andere Lebewesen uns über die Interaktionen zwischen Raubtieren und Beutetieren, die Koevolution oder sogar das Innenleben des menschlichen Gehirns vermitteln können? Alles, was wir tun müssen, scheint neue Wege zu finden, um zuzuhören.
