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 Wer bin ich? Wie Zellen zu ihrer Identität kommen
27.04.2018 | Universität Basel

nachricht Navigation mit dem sechsten Sinn
27.04.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Nano-Drähte auf Stents sollen Kindern mit Herzfehler unnötige Eingriffe ersparen

27.04.2018 | Medizintechnik

Herz-Medikament kurbelt Reparatur von Neuronen an

27.04.2018 | Medizin Gesundheit

Warum Getreide besser ist

27.04.2018 | Agrar- Forstwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics