Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein flatterndes Akkordeon

04.08.2015

Neue Studie von Wissenschaftlern aus Jena und Kiel erklärt einmalige Lauterzeugung bei Totenkopffaltern

Ihre Ankunft galt als böses Omen: Wegen der totenkopfartigen Zeichnung auf dem Rücken wurde früher der Totenkopffalter (Acherontia atropos) gefürchtet. Dabei ist der große Schmetterling mit den dunklen Vorderflügeln und der beige-gelben Zeichnung in mehrfacher Hinsicht außergewöhnlich:


Ein Totenkopffalter.

Foto: Gunnar Brehm/FSU


3D-Rekonstruktion des Kopfes eines Totenkopfschwärmers anhand von Computer-Tomographen-Daten.

Abb.: Phyletisches Museum

Die Tiere wandern alljährlich aus Afrika nach Europa ein und suchen Bienenstöcke auf, aus denen sie mit ihren kurzen Rüsseln Honig stehlen. Werden die Falter gereizt, so geben sie rhythmisch quietschende Geräusche von sich.

Mit dieser einmaligen Art der Lauterzeugung haben sich nun Wissenschaftler der Universitäten Jena und Kiel, der Ernst-Abbe-Hochschule Jena und des Universitätsklinikums Jena genauer beschäftigt. Die Ergebnisse der gemeinsamen Forschung sind jetzt im Fachmagazin „The Science of Nature“ (Naturwissenschaften) erschienen (DOI: 10.1007/s00114-015-1292-5).

„Der Totenkopffalter erzeugt seine Laute nach einem ähnlichen Prinzip wie ein Akkordeon“, erläutert Dr. Gunnar Brehm, der die Untersuchungen leitete. Die gefaltete Decke des Falter-Schlundes wird mit Hilfe von Muskeln hochgezogen, wobei ein Vakuum entsteht, so dass Luft eingesaugt wird.

Die Luft strömt dann durch Rüssel und Mund des Falters und bringt dabei eine kleine Platte zum Vibrieren, wodurch ein Ton erzeugt wird. Anschließend wird die Luft wieder ausgestoßen, wobei ein anderes, pfeifendes Geräusch entsteht. Das Ein- und Ausblasen passiert allerdings sehr viel schneller als beim Akkordeon und dauert nur eine Fünftelsekunde.

Das Wissenschaftlerteam ist der Lauterzeugung mit Hilfe von Computer-Tomographen, eines Mammographie-Gerätes und mit Hochgeschwindigkeitskameras auf den Grund gegangen. Die entstandenen Bilder zeigen eindrucksvoll das Innere des Kopfes der Falter, das hauptsächlich aus Schlund und Muskeln besteht. Zudem wurden die Falter im Akustik-Labor untersucht.

Dort konnte ermittelt werden, dass die Falter sowohl im menschlich hörbaren Bereich als auch im Ultraschallbereich bis über 60 Kilohertz Laute erzeugen. Der Rüssel der Falter dient dabei als Resonanzkörper.

Mit der Quietscherei, so vermuten die Wissenschaftler, wollen die Falter ihre Fraßfeinde erschrecken. Zumindest bei Menschen funktioniert es, berichtet Zoologe Brehm: Wer unbedarft einen Falter anfasst, der sich dann plötzlich bewegt und quietscht, zieht intuitiv seine Hand weg – und das könnte ein kleiner selektiver Vorteil in der Evolution sein. „Eigentlich muss man sich fragen, warum andere Falter nicht auch quietschen, denn anatomisch sind Totenkopffalter und nicht quietschende Verwandte sehr ähnlich", so Brehm.

Anlass für die Forschungskooperation war die aktuelle Sonderausstellung im Phyletischen Museum der Uni Jena über „Falten in Natur und Technik". Dort geht es auch darum, Parallelen zwischen Natur und Technik bei Musikinstrumenten aufzuzeigen. Diese Schau wird noch bis Anfang September in Jena gezeigt.

Original-Publikation:
Gunnar Brehm, Martin Fischer, Stanislav Gorb, Thomas Kleinteich, Bernhard Kühn, David Neubert, Hans Pohl, Benjamin Wipfler, Susanne Wurdinger: The unique sound production of the Death’s-head hawkmoth (Acherontia atropos (Linnaeus, 1758)) revisited, The Science of Nature (Naturwissenschaften), DOI 10.1007/s00114-015-1292-5

Kontakt:
Dr. Gunnar Brehm
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie mit Phyletischem Museum
Vor dem Neutor 1
07743 Jena
Tel.: 03641 / 949184
E-Mail: gunnar.brehm[at]uni-jena.de

Weitere Informationen:

http://www.uni-jena.de
http://www.phyletisches-museum.uni-jena.de

Axel Burchardt | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kontinentalrand mit Leckage
27.03.2017 | MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen

nachricht Neuen molekularen Botenstoff bei Lebererkrankungen entdeckt
27.03.2017 | Universitätsmedizin Mannheim

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: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE