Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Echoortung ist bei Fledermäusen angeboren

07.05.2012
Fledermäuse verwenden einen großen Teil ihrer Großhirnrinde dazu, aus reflektierten Echosignalen ein Abbild des externen Raums zu erzeugen. Wie Neurowissenschaftler der Goethe-Universität im Rahmen einer internationalen Kooperation nachgewiesen haben, ist diese Fähigkeit bereits bei der Geburt angelegt.

„Diese angeborene Anlage im Gehirm ist erstaunlich, da die Tiere in der ersten Woche nach der Geburt noch nicht echoorten und flugunfähig sind“, erklärt Prof. Manfred Kössl vom Institut für Zellbiologie und Neurowissenschaft.


Kubanische „hot cave“ mit einer Wochenstube junger Schnurrbartfledermäuse. Foto: AK Kössl, Goethe Universität

Die Fähigkeit, im Gehirn ein internes Abbild des externen Raumes zu schaffen, begründet den evolutionären Erfolg vieler höher entwickelter Tiere. Dazu werden vor allem Sinnesreize von Augen, Ohren und Tastsinn miteinander verrechnet.

Fledermäuse erkunden den Raum darüber hinaus aktiv, indem sie Ultraschallsignale aussenden und über die Echo-Verzögerungszeiten in ihrem Hörkortex ein präzises Abbild der Raumtiefe erstellen. Allerdings ist das Innenohr der Fledermäuse in der ersten Lebenswoche noch relativ unsensitiv für die Wahrnehmung von ortungsrelevanten Schallfrequenzen. Umso erstaunlicher ist es, dass die zur Verarbeitung dieser Frequenzen vorhandenen Neuronen in den höheren Hirnregionen bereits funktionsfähig sind. Das haben die Forscher nachgewiesen, indem sie die Reaktion der jungen Fledermäuse auf Verzögerungssignale untersuchten. Ein wichtiger Teil der Daten wurde dabei in der Doktorarbeit von Cornelia Voss erhoben.

Ein weiteres überraschendes Ergebnis der Studie: Derartige angeborene neuronale Schaltkreise zur Echoortung finden sich bei Fledermausspezies, die völlig unterschiedliche Echoortungsstrategien zur Futtersuche verwenden. Die in Kössls Frankfurter Institut heimische Fledermauskolonie der Gattung Carollia perspicillata ernährt sich von Früchten, während die auf Kuba ansässige Pteronotus parnellii ein Insektenfresser ist und dementsprechend eine größere Geschicklichkeit beim Jagen braucht.

Es ist also anzunehmen, dass die bereits bei Geburt angelegte Fähigkeit zur Raumwahrnehmung die Überlebenschancen der jungen Fledermäuse generell erhöht, sobald sie mit der aktiven Erkundung ihrer Umgebung beginnen – nicht nur bei der Nahrungssuche, sondern auch auf der Flucht. „Es scheint ein allgemeines Prinzip zu sein, dass Raumwahrnehmung auch in einem aktiven Sinnessystem im Kant'schen Sinne a priori festgelegt ist und vermutlich eine evolutive Schwerpunktsetzung widerspiegelt“, folgert Kössl.

Die Forscher schließen nicht aus, dass sich die bereits angelegten neuronalen Netzwerke durch spätere Erfahrungen verändern, wie dies auch in anderen Säugetieren der Fall ist. Vermutlich kommt es zu verstärkter Ausbildung neuer Verknüpfungen zwischen Nerven (neuronale Plastizität) während der ersten Jagdflüge junger Fledermäuse im Alter von etwa vier bis sechs Wochen.
Publikationen:
Manfred Kössl, Cornelia Voss et al.; Nature Communications, online Publikation: 10.4.2012, DOI: 10.1038/ncomms1782.
Cornelia Hagemann(Voss) et al.; Journal of Comparative Physiology A 197:605 2011

Weitere Bilder zum Download finden Sie unter:
www.muk.uni-frankfurt.de/40703517/103

Bildtext für alle Bilder:
Kubanische „hot cave“ mit einer Wochenstube junger Schnurrbartfledermäuse. Die etwa zwei bis drei Wochen alten Tiere sind noch nackt und warten auf die von der Jagd zurückkommenden Mütter. Aufgrund der hohen Fledermausdichte in diesen Höhlen liegt die Temperatur bei etwa 40 Grad Celsius mit 99 Prozent Luftfeuchtigkeit.
Informationen: Prof. Manfred Kössl, Institut für Zellbiologie und Neurowissenschaft, Campus Riedberg, Tel.: (069)798–42052, koessl@bio.uni-frankfurt.de.

Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. 1914 von Frankfurter Bürgern gegründet, ist sie heute eine der zehn drittmittelstärksten und größten Universitäten Deutschlands. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Parallel dazu erhält die Universität auch baulich ein neues Gesicht. Rund um das historische Poelzig-Ensemble im Frankfurter Westend entsteht ein neuer Campus, der ästhetische und funktionale Maßstäbe setzt. Die „Science City“ auf dem Riedberg vereint die naturwissenschaftlichen Fachbereiche in unmittelbarer Nachbarschaft zu zwei Max-Planck-Instituten. Mit über 55 Stiftungs- und Stiftungsgastprofessuren nimmt die Goethe-Universität laut Stifterverband eine Führungsrolle ein.
Herausgeber: Der Präsident
Abteilung Marketing und Kommunikation,
Postfach 11 19 32, 60054 Frankfurt am Main
Redaktion:
Dr. Anne Hardy, Referentin für Wissenschaftskommunikation
Telefon (069) 798 – 2 92 28, Telefax (069) 798 - 2 85 30,
E-Mail hardy@pvw.uni-frankfurt.de

Dr. Anne Hardy | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-frankfurt.de
http://www.uni-frankfurt.de/fb/fb15/institute/inst-2-zellb-neuro/AK-Koessl/index.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie