idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
01.09.2014 13:37

Sicherer Flug mit Zoom-Effekt - wie sich Fledermäuse orientieren

Dr. Ulrich Marsch Corporate Communications Center
Technische Universität München

    Fliegen ohne zu sehen: Fledermäuse orientieren sich mithilfe von Schallwellen und der vielfältigen Echos, die ihre Umgebung zurückwirft. Ihr inneres Navigationssystem erweist sich dabei als ausgesprochen flexibel, wie eine Studie in Nature Communications zeigt: Je näher Fledermäuse an einem Objekt vorbeifliegen, umso mehr Neuronen sind in dem Gehirnareal aktiv, das die akustischen Signale räumlich verarbeitet. Diese Informationen helfen den Flugkünstlern, blitzschnell zu reagieren und Hindernissen auszuweichen.

    Nachtaktive Fledermäuse haben sich perfekt auf ein Leben ohne Licht eingestellt. Sie senden Ortungslaute aus, um aus dem zeitverzögerten Echo die Entfernung zu einem Hindernis oder Beutetier zu berechnen. In ihrem Gehirn existiert eine räumlich aufgelöste Karte für unterschiedliche Echolaufzeiten. Wie eine Studie der Technischen Universität München (TUM) erstmals zeigt, passt sich diese Karte dynamisch an äußere Bedingungen an.

    Nahe Objekte erscheinen größer

    Fliegen die Tiere eng an einem Hindernis vorbei, feuern mehr Neuronen als bei einem sicheren Abstand. Der Gegenstand erscheint auf der Gehirnkarte dann überproportional groß - als ob er herangezoomt würde. „Die Karte funktioniert ähnlich wie ein Navigationssystem im Auto und zeigt der Fledermaus den Weg“, erklärt Studienleiter Dr. Uwe Firzlaff vom TUM-Lehrstuhl für Zoologie. „Der entscheidende Unterschied: Wenn sich das Tier auf Kollisionskurs befindet, schlägt das Gehirn Alarm, indem es nahe Objekte stärker abbildet als entfernte.“

    Fledermäuse stellen ihre Flugmanöver ständig auf neue Situationen ein, um Gebäuden, Bäumen oder anderen Tieren auszuweichen. Dabei ist auch die seitliche Positionsbestimmung wichtig. Daher nutzen die Tiere neben der Echolaufzeit zusätzliche räumliche Informationen. "Die Fledermäuse werten die Eigenbewegung aus und gleichen sie mit dem seitlichen Abstand auf Gegenstände ab", erläutert der Forscher.

    Gehirn verarbeitet komplexe räumliche Informationen

    Zusätzlich zur Laufzeit berücksichtigen die Tiere die Richtung, aus der das Echo zurückgeworfen wird. Außerdem vergleichen sie die Lautstärke ihrer Ruflaute mit den reflektierten Schallwellen und werten das Wellenspektrum des Echos aus. "Unsere Untersuchungen führen zu dem Schluss, dass Fledermäuse auf ihrer akustischen Karte wesentlich mehr räumliche Informationen abbilden als nur die Echolaufzeit.“

    Die Ergebnisse erklären, wie sich schnelle Reaktionen auf äußere Reize in den Nervenzellen widerspiegeln: Im Gehirn der Fledermäuse vergrößert sich das aktive Areal, um relevante Informationen darzustellen. „Damit“, so Firzlaff abschließend, "haben wir möglicherweise einen grundlegenden Mechanismus entdeckt, wie Wirbeltiere ihr Verhalten flexibel auf wechselnde Umgebungen anpassen können."

    Die Studie wurde aus Fördermitteln (FI1546/4) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert.

    Publikation:
    Echo-acoustic flow dynamically modifies
the cortical map of target range in bats; Sophia K. Bartenstein, Nadine Gerstenberg, Dieter Vanderelst, Herbert Peremans & Uwe Firzlaff; Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms5668

    Kontakt: 
    Dr. Uwe Firzlaff
    Technische Universität München
    Lehrstuhl für Zoologie
    Tel: +49 8161 71-2803
    uwe.firzlaff@wzw.tum.de
    http://zoologie.wzw.tum.de/


    Weitere Informationen:

    http://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/kurz/article/31763/


    Bilder

    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Biologie
    überregional
    Forschungsergebnisse
    Deutsch


     

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).