Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fische als Ton-Ingenieure

28.02.2017

Regensburger Wissenschaftler haben die Sprache von Glasmesserfischen erforscht.

Fische werden wohl überall auf der Welt geschätzt, vor allem auf dem Teller oder an der Sportangel. Die kognitiven Fähigkeiten dieser „niederen Wirbeltiere“ gelten jedoch als eher beschränkt, jedenfalls im Vergleich zu anderen Wirbeltieren; auch hätten sie nach herkömmlicher Meinung kein Schmerzempfinden.


Der südamerikanische Glas-Messerfisch „Eigenmannia virescens“. Im "Kinnbereich" sind die Elektrorezeptor-Organe als helle Punkte zu erkennen.

Foto: Prof. Dr. Bernd Kramer

Zu Unrecht, findet J. Balcombe des Humane Society Institute for Science and Policy (Washington, D.C.) in seinem Bestseller „What a fish knows. The inner life of our underwater cousins“, in dem er zeigt, zu welch staunenswerten Sinnes-, Orientierungs-, Lern- und Intelligenzleistungen Fische fähig sind.

Prof. Dr. Bernd Kramer, Institut für Zoologie an der Universität Regensburg, hat das hochentwickelte Kommunikationssystem südamerikanischer Glas-Messerfische „Eigenmannia virescens“ erforscht, die ein Beispiel für Balcombe’s These sind. Diese besitzen wie andere Messerfische (Gymnotiformes) ein elektrisches Organ, das lebenslang ein elektrisches Signal von sinusähnlicher Kurvenform und individuell variabler Frequenz zwischen 250 – 600 Hertz sendet.

Die gesellig lebende, nachtaktive Eigenmannia überwacht ihre eigenen und die elektrischen Signale von Artgenossen mit Hilfe ihrer Elektrorezeptor-Organe, die dem Oktavo-Lateralis-Sinnessystem angehören. Dieses Sinnessystem umfasst auch die bei allen Fischen vorhandenen mechanosensiblen Seitenlinienorgane. Die „elektrischen Stimmen“ von „Eigenmannias“ Artgenossen sind jedoch nur als Überlagerung mit dem eigenen Signal verfügbar, ähnlich wie in einer gut besuchten Wirtschaft, in der man kaum sein eigenes Wort versteht.

Trotzdem gelingt es „Eigenmannia“, nicht nur die Sende-Frequenz eines Artgenossen im Verhältnis zur eigenen zu bestimmen und – falls sie der eigenen zu ähnlich ist – ihr auszuweichen, sondern auch noch die Individuen zu unterscheiden. Jungtiere erzeugen ein fast reines Sinussignal mit nur wenigen, schwachen Harmonischen oder Obertönen, in der Klangfarbe einem stumpfen Flötenton vergleichbar (Obertöne sind nach J. Fourier, 1768 – 1830, ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz).

Weibchen erzeugen mehr und intensivere Obertöne, nochmals gesteigert bei erwachsenen Männchen, deren hörbar gemachte Signale einem brillanten Geigenton ähneln. Damit korreliert die Signal-Kurvenform: vom beinahe symmetrischen Sinussignal der Jungtiere zu einer periodischen Folge breiter Pulse bei den Männchen (das Integral über die Zeit ist bei allen gleich Null). Diese und andere Kurvenformen rekonstruiert „Eigenmannia“ aus der elektrosensorischen Analyse des Überlagerungssignals, das eine minimale Differenzfrequenz besitzen muss, einer sog. Schwebung.

In futterbelohnten Dressurexperimenten mit synthetischen Signalen unterschied „Eigenmannia“ selbst Signale gleichen Obertongehalts, deren Harmonische lediglich gegeneinander zeitverschoben waren, und die sich daher in der Kurvenform unterschieden.

Solche hörbar gemachten Signale können wir Menschen nicht unterscheiden, sonst hätte es keine HiFi-Schallplatten und Musik-Kassetten geben können, deren Aufnahmetechnik frequenzabhängige Phasenverschiebungen bedingt. Für „Eigenmannia“ wären diese Aufnahmen sehr wohl unterscheidbar und daher nicht gut genug.

Es ist nicht bekannt, wann und wie die Vorfahren der Messerfische, von denen es weit über 100 Arten gibt, darauf kamen, artspezifische Phasenverschiebungen der Obertöne des elektrischen Signals auszunützen um innerartliche und zwischenartliche Individualität zu kodieren. Kurvenform-Unterschiede hochfrequenter Signale können erst seit der Entwicklung des Oszilloskops, d. h. seit etwa 1930, dargestellt werden. J. Balcombe kann jedoch zugestimmt werden: was Fische alles wissen und können ist eine ganze Menge.

Ansprechpartner für Medienvertreter:
Universität Regensburg
Prof. Dr. Bernd Kramer
Institut für Zoologie
Telefon: 0941 943-2263
E-Mail: bernd.kramer@ur.de

Weitere Informationen:

http://Publikation: Animal Sentience 2017.001: “Kramer on Balcombe on Fish Knows”; abrufbar unter: http://animalstudiesrepository.org/cgi/viewcontent.cgi?article=1188&context=...

Claudia Kulke M.A. | Universität Regensburg

Weitere Berichte zu: Artgenossen Aufnahmetechnik Fische Grundfrequenz Wirbeltiere Zoologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zellen auf Wanderschaft: Falten in der Zellmembran liefern Material für nötige Auswölbungen
23.11.2017 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

nachricht Neues Verfahren zum Nachweis eines Tumormarkers in bösartigen Lymphomen
23.11.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

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: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Seminar „Leichtbau im Automobil- und Maschinenbau“ im Haus der Technik Berlin am 16. - 17. Januar 2018

23.11.2017 | Seminare Workshops

Biohausbau-Unternehmen Baufritz erhält von „ Capital“ die Auszeichnung „Beste Ausbilder Deutschlands“

23.11.2017 | Unternehmensmeldung