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Sonntag, 28.05.2017
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Rätsel der tiefen Elefanten-Töne geklärt

Die Rüsseltiere erzeugen ihre brummenden Infraschall-Laute mit ihrem Atem

Forscher haben aufgeklärt, wie der Elefant seine Infraschall-Laute erzeugt - Töne, die zu den tiefsten im Tierreich gehören. Sie sind für uns Menschen größtenteils nicht hörbar, Elefanten aber kommunizieren mit diesem Infraschall-Brummen über mehrere Kilometer hinweg. Damit warnen sie sich beispielsweise vor Gefahren. Bisher war nicht klar, ob die grauen Riesen diese Töne durch aktive Bewegungen ihrer Stimmbänder produzieren - ähnlich die Katzen ihr Schnurren. Oder ob sie, wie der Mensch, die Stimmbänder nur durch ihren Atem in Schwingungen versetzen.
Der natürliche Tod einer Elefantenkuh im Berliner Zoo hat einem internationalen Forscherteam nun die Chance gegeben, diese Frage durch Tests am Kehlkopf des Tieres zu klären. Wie sie feststellten, reichte ein Luftstrom aus, damit die zehn Zentimeter langen Stimmbänder des Tieres vibrierten und die typischen Infraschall-Laute hervorbrachten. Der Elefant könne demnach seine Laute passiv, allein durch den Atem erzeugen, berichten die Forscher im Fachmagazin "Science".

Afrikanische Elefanten im Amboseli-Nationalpark in Kenia

Afrikanische Elefanten im Amboseli-Nationalpark in Kenia

"Unsere Studie demonstriert erstmals, dass aktive Bewegungen wie beim Katzenschnurren nicht nötig sind, um die extrem tiefen Infraschall-Laute zu produzieren", schreiben Christan Herbst von der Universität Wien und seine Kollegen. Stattdessen nutze der Elefant das gleiche Funktionsprinzip wie viele andere Säugetiere und auch der Mensch. Die neuen Beobachtungen zeigten damit auch, dass solche passiven Schwingungen der Stimmbänder extrem unterschiedliche Tonhöhen hervorbringen können, von den extrem hohen, über 100.000 Hertz hinausgehenden Lauten der Fledermäuse bis zum tiefen, unter 20 Hertz liegenden Brummen der Elefanten.

Afrikanische Elefanten im Amboseli-Nationalpark in Kenia

Afrikanische Elefanten im Amboseli-Nationalpark in Kenia

Luftstrom-Tests am Elefanten-Kehlkopf


Für ihre Studie hatten die Forscher den Kehlkopf einer im Berliner Zoo verstorbenen Afrikanischen Elefantenkuh herauspräpariert. Im Labor leiteten sie dann Luftströme verschiedener Stärke durch die Luftröhre und damit auch die Stimmbänder im Kehlkopf. "Die Töne, die der herauspräparierte Kehlkopf dabei erzeugte, waren denen sehr ähnlich, wie sie Afrikanische Elefanten auch in der Natur von sich geben", berichten die Wissenschaftler.


Hochgeschwindigkeitsaufnahmen zeigten, dass die Stimmbänder im Elefantenkehlkopf mit einer Frequenz von durchschnittlich 16,4 Hertz vibrierten. Diese Werte stimmten gut mit Frequenzen der Infraschall-Laute überein, die man bei lebenden Elefanten messe, sagen die Forscher. Sie bestätigten zudem die biomechanischen Gesetzmäßigkeiten, nach denen längere Stimmbänder auch langsamer schwingen und damit tiefere Töne hervorbringen können.
"Wir können klar belegen, dass ein aktives Bewegen wie beim Schnurren für die Infraschall-Laute nicht nötig ist", schreiben Herbst und seine Kollegen. Zwar könne man nicht ausschließen, dass der Elefant zusätzlich die Fähigkeit zum Schnurren besitze. Aber die Studie zeige, dass die tiefen Töne allein durch passive, durch den Atem hervorgerufene Schwingungen der Stimmbänder entstehen können. (doi: 10.1126/science.1219712)
(Science, 03.08.2012 - NPO)
 
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