Echoortung bei jagenden Großen Hufeisennasen: Trennung von Beute- und Störechos
Ein internationales Forscherteam, darunter Wissenschaftler der Universität Tübingen, hat in einer Freilandstudie untersucht, wie Große Hufeisennasen (Rhinolophus ferrumequinum) mittels Echoortung zwischen Echos von Beuteinsekten und störenden Hintergrundreflexionen unterscheiden. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht.
Funktion und Herausforderung der Echoortung
Die Große Hufeisennase nutzt hufeisenförmige Nasenstrukturen, um ihre Ultraschallrufe zu bündeln. Diese konstant-frequenten Laute werden durch die Nase ausgesendet und von Objekten in der Umgebung reflektiert. Die Fledermaus erhält so ein detailliertes akustisches Bild, das ihr die Orientierung und das Auffinden von Beute auch bei völliger Dunkelheit ermöglicht.
Allerdings erzeugen nicht nur Insekten, sondern auch Vegetation wie Bäume und Sträucher störende Echos, die die Wahrnehmung der relevanten Beuteechos beeinträchtigen können. Die Fähigkeit, diese Störechos von den nützlichen Signalen zu trennen, war Gegenstand der Untersuchung.
Methodik: Datenerfassung im Freiland
Für die Studie wurden Große Hufeisennasen an ihrem Schlafplatz in Bulgarien mit Miniaturspeichern ausgestattet, die GPS-Daten, ausgesendete Ortungslaute sowie zurückkehrende Echos aufzeichneten. Die Geräte wurden auf dem Rücken der Tiere befestigt und fielen nach wenigen Tagen ab, um die gesammelten Daten auszuwerten. So konnten die Forscher die Jagdbewegungen und das akustische Verhalten der Fledermäuse in ihrem natürlichen Lebensraum detailliert nachvollziehen.
Anpassung der Echoortung an physikalische Gegebenheiten
Die Aufnahmen zeigten, dass die Fledermäuse ihre Beute meist in der Nähe von Vegetation suchen, beispielsweise entlang von Waldrändern oder an exponierten Sitzplätzen. Durch den Dopplereffekt verschieben sich die Frequenzen der von der Vegetation reflektierten Echos nach oben, wenn sich die Fledermaus auf diese Objekte zubewegt.
Die Tiere senken daraufhin die Frequenz ihrer ausgesendeten Rufe so ab, dass die Frequenz der störenden Vegetationsechos einen bestimmten Maximalwert nicht überschreitet. Dadurch bleiben diese Störechos unterhalb des Bereichs der sogenannten auditorischen Fovea – einem besonders empfindlichen Frequenzbereich des Hörsystems, der speziell auf die Erkennung von frequenzmodulierten Beuteechos ausgelegt ist.
Ergebnisse und Bedeutung
- Die Große Hufeisennase trennt durch gezielte Frequenzanpassung effektiv Beuteechos von Störechos.
- Die auditorische Fovea bleibt ausschließlich für die Erkennung der rhythmischen Frequenzmodulationen der Insektenflügel reserviert.
- Diese Anpassung ermöglicht eine effiziente Jagd in komplexen Umgebungen mit vielen Hintergrundreflexionen.
Die Studie liefert neue Einblicke in das komplexe akustische Orientierungsverhalten von Fledermäusen und zeigt, wie sie physikalische Effekte zur Optimierung ihrer Echoortung nutzen.
Ausblick
Die Erkenntnisse über die Lebensweise und das Verhalten der Großen Hufeisennase können dazu beitragen, Schutzmaßnahmen für diese und ähnliche Arten zu entwickeln, deren Bestände vielerorts bedroht sind.
Kontakt für wissenschaftliche Rückfragen
Dr. Annette Denzinger und Prof. Dr. Hans-Ulrich Schnitzler
Universität Tübingen, Institut für Neurobiologie
E-Mail: annette.denzinger@uni-tuebingen.de, hans-ulrich.schnitzler@uni-tuebingen.de
Telefon: +49 7071 29-72958, +49 7071 29-75345
Originalpublikation
Yossi Yovel, Laura Stidsholt, Yotam Mirman, Mor Taub, Stefan Greif, Antoniya Hubancheva, Ivailo Borissov, Anthony J. Weiss, Annette Denzinger, Hans-Ulrich Schnitzler: Horseshoe bats foraging in the wild adjust sensing to separate prey echoes from background clutter. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.2525520123
