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01. April 2015   131/15   Forschung

Der Clou der Grashüpfer
Oldenburger Hörforscher Jannis Hildebrandt untersucht Hörsystem von Heuschrecken

Oldenburg. Nachts, wenn es ruhig ist, wirkt das Martinshorn eines Krankenwagens wie eine akustische Erschütterung. Am Tag, an einer verkehrsumtosten Straße, ist dasselbe Martinshorn lediglich eine Geräuschquelle unter vielen – sehr laut immer noch, aber ohne die nächtlich erbarmungslose Durchschlagskraft. „Adaptation“ nennen Forscher den Mechanismus, mit dem sich das Sinnessystem sowohl von Menschen als auch von Tieren an seine Umgebung anpasst. Der Oldenburger Hörforscher Prof. Dr. Jannis Hildebrandt hat sich dem Phänomen gewidmet – und dabei Neues über das Hörsystem von Grashüpfern herausgefunden. In einer Studie in der renommierten biologischen Fachzeitschrift PLOS Biology zeigt Hildebrandt: Das Gehör von Grashüpfern justiert sich immer wieder neu, um die Gesänge der Artgenossen in verschiedenen Lärmwelten gut hören zu können. Dabei lösen die Tiere ein Problem, das Forscher bislang vor Rätsel stellte.

Denn dass sich das Gehör schnell an die Umgebung anpasst, hat auch zur Folge, dass das Gespür für die absolute Lautstärke verloren geht. Wenn zum Beispiel auf das eine Ohr über eine längere Zeit laute Geräusche einströmen, wird dieses unempfindlicher als das andere Ohr – und die Tiere können nicht genau verorten, woher ein anderes Geräusch kommt. Der Clou der Heuschrecken: Die für die Schallortung zuständigen Nervenzellen reagieren nur auf den Anfang eines Geräusches. Dann schalten sie sich schnell wieder ab – bevor die Zellen im Ohr ihre Empfindlichkeit angepasst haben. „Nur wenn wieder ein neues für die Heuschrecken relevantes Geräusch auftaucht – also der Gesang einer anderen Heuschrecke – reagieren diese Zellen, allerdings wieder nur auf den Anfang“, so Hildebrandt. Computersimulationen bestätigten den Befund: Die Ortung von Gesängen funktionierte viel schlechter, wenn sich die zentralen Zellen nicht abschalteten.

Zunutze machte sich Hildebrandt bei seinen Untersuchungen, wie sich die Zellen abschalten, das angeborene Verhalten der Tiere. Männliche Grashüpfer drehen sich schnell und zuverlässig dorthin, wo sie das singende Weibchen orten. Der Forscher beschallte die Männchen. Die waren immer dann verwirrt, wenn die Gesänge ihrer weiblichen Artgenossen leise begannen und nur langsam lauter wurden – sie hüpften in die falsche Richtung nach vorn, obwohl der Gesang von der Seite kam. War der Gesang von Anfang an laut, hatten die Tiere hingegen keine Probleme. „Das hat uns gezeigt, wie wichtig gerade der Anfang des Gesangs für die Heuschrecken ist. Werden die Töne langsam lauter, passt sich das auditorische System im Sinne der Adaptation ständig an – und hat keine Chance, sich auf den Anfang zu fokussieren. Die Schallortungszellen schalten sich nicht ab.“

Zwar ließen sich die Erkenntnisse nicht eins zu eins auf den Menschen übertragen, so Hildebrandt. Dennoch können die Untersuchungen des Hörforschers dazu beitragen, das menschliche auditorische System besser zu verstehen. „Wir vermuten, dass es einige der von uns gefundenen Mechanismen auch beim Menschen gibt - wie zum Beispiel das schnelle Abschalten der Schallortungszellen.“

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LINK ZUM ARTIKEL
“A Neural Mechanism for Time-Window Separation Resolves Ambiguity of Adaptive Coding” by K. Jannis Hildebrandt, Bernhard Ronacher, R. Matthias Hennig, Jan Benda, http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1002096
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ⓘ www.uni-oldenburg.de/auditory
 
ⓚ Kontakt:
Prof. Dr. Jannis Hildebrandt, Tel.: 0441/798-3383, E-Mail: jannis.hildebrandt(Klammeraffe)uni-oldenburg.de
 
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