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Dienstag, 27.09.2016
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Pottwale: Kopf als Rammbock

Raffinierte Kopfkonstruktion schützt Schädel und sensibles Sonarorgan vor Schäden

Stoßfeste Doppelfunktion: Der ölgefüllte Vorderkopf der Pottwale dient nicht nur als Sonar, er fungiert bei den Männchen auch als Rammbock. Wie die Wale diese beiden scheinbar konträren Funktionen – einerseits sensibel, andererseits rabiat – miteinander vereinen, haben nun Forscher herausgefunden. Wie sich zeigt, verhindert eine raffinierte Konstruktion des Kopfinneren, dass bei der Wucht der Stöße Risse und Brüche im Schädel auftreten.
Pottwale besitzen einen auffällig großen, massigen Kopf.

Pottwale besitzen einen auffällig großen, massigen Kopf.

Schon seit dem 19. Jahrhundert gibt es Berichte von Fischern, dass Pottwale ihre Schiffe angegriffen und durch Rammstöße beschädigt oder gar versenkt haben sollen. Auch der Roman "Moby Dick" von Hermann Melville war von diesen Geschichten inspiriert. Auf den ersten Blick erscheinen sie auch plausibel, denn der Vorderkopf der Walmännchen ist extrem vergrößert und reicht bis zu eineinhalb Metern über ihre Schnauzenspitze hinaus.

Massiges Organ mit ölgefüllten Säcken


"Der Vorderkopf der Pottwale ist eine der seltsamsten Strukturen im Tierreich", erklärt Erstautorin Olga Panagiotopoulou von der University of Queensland. "Im Inneren besteht er aus zwei gewaltigen, ölgefüllten Säcken, die aufeinander gestapelt sind. Sie können ein Drittel der Gesamtlänge des Wals ausmachen und mehr als ein Viertel seiner Masse."

Aber wozu dienen diese seltsamen Ölreservoire? Schon seit längerem ist bekannt, dass das Kopforgan der Pottwale eine wichtige Rolle für ihre Schallortung spielt: Sie verstärken und fokussieren die Sonar-Klicks und erleichtern damit die Orientierung und Ortung von Beute. Auch zum Auftrieb des Wals im Wasser tragen sie der Theorie nach bei.


Dieses Modell, eines POttwals verdeutlicht, wie überdimensioniert ihr Kopf ist

Dieses Modell, eines POttwals verdeutlicht, wie überdimensioniert ihr Kopf ist

Mehr als nur Sonar?


Das aber erklärt nicht, warum Fischer und Walfänger immer wieder von Rammstößen der Pottwale gegen ihr Schiff berichten, der Walfänger Owen Chase soll seiner eigenen Beschreibung nach dadurch sogar sein Schiff verloren haben. War das wirklich nur eine Legende? "Weil der Vorderkopf sensible anatomische Strukturen enthält, standen Wissenschaftler diesen Ramm-Geschichten lange Zeit skeptisch gegenüber", sagt Panagiotopoulou.

Zudem gab es kaum verlässliche Beobachtungen rammender Wale aus der Gegenwart. "Als dann ein Pilot beim Flug über den Golf von Kalifornien Pottwale beim Kopfstoß-Kampf filmte, wussten wir, dass die Rammbock-Hypothese wohl doch keine reine Fiktion sein kann", sagt Koautor David Carrier von der University of Utah.

Trennhäute im Ölsack entscheidend


Um herauszufinden, ob der Kopf der Pottwale einem heftigen Rammstoß überhaupt standhalten könnte, entwickelten die Forscher ein Computermodell, das die Anatomie des Pottwalkopfes und seine biomechanische Stabilität simuliert. "Die erhöhte Stressbelastung des Schädels bei einem solchen Stoß kann für das Tier gefährlich sein, denn es können fatale Brüche auftreten", so Panagiotopoulou.

Innenleben des Pottwal-Kopfes: Entscheidend für die Stoßdämpfung sind die Bindegewebs-Trenner im Junk.

Innenleben des Pottwal-Kopfes: Entscheidend für die Stoßdämpfung sind die Bindegewebs-Trenner im Junk.

Doch wie sich zeigte, puffert die raffinierte Struktur des Kopfinneren die Stöße effektiv ab: Der untere Ölsack, der sogenannte Junk, ist bei den Pottwalen durch eine Reihe hintereinander liegender Bindegewebs-Wände in Kammern unterteilt. Führten die Forscher eine Rammstoß-Simulation ohne diese Trenner im Junk durch, konzentrierte sich der Druck an der Kopfspitze und der Schädel brach.

"Owen Chase hatte Recht"


Mit den Bindegewebs-Trennern im unteren Ölsack passierte dies jedoch nicht. Diese Struktur sorgt demnach offensichtlich dafür, dass die Belastung gleichmäßig im Schädel verteilt wird und schützt den Wal so vor Brüchen. "Wenn der Junk durch den Stoß komprimiert wird, verteilt sich das Öl in den Kammern und setzt das Bindegewebe unter Spannung", erklären die Forscher. "Dies führt zu einer großräumigeren Verteilung der der auf den Schädel wirkenden Belastung."

Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Geschichten von Owen Chase und seinen Walfängerkollegen wohl nicht ganz falsch sein können – und bestätigen sogar seine Annahme über das Innenleben des Walkopfes: "Owen Chase vermutet nach dem Verlust seines Schiffs, dass die Pottwale nicht nur ihre Köpfe als Rammböcke nutzen, sondern dass ihre Köpfe auch speziell für diese Angriffsart entworfen sind", berichten Panagiotopoulou und ihre Kollegen. Und genau das ergab auch ihre Simulation. (PeerJ, 2016; doi: 10.7717/peerj.1895)
(PeerJ, 08.04.2016 - NPO)
 
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