Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Grazer Zoologen entdecken, wie Nervenzellen von Heuschrecken arteigene Gesänge herausfiltern

12.08.2015

Die Schwierigkeit, in lautem Stimmengewirr einem einzelnen Gespräch zu folgen, ist als Cocktail-Party-Problem bekannt. Viele Tiere stehen vor einer ähnlichen Situation. So müssen zum Beispiel Heuschrecken im tropischen Regenwald im Lärm anderer Arten die Gesänge ihrer eigenen Männchen hören. Wie das Nervensystem dieser Insekten das möglich macht, haben Zoologen der Karl-Franzens-Universität Graz an der Laubheuschrecke Mecopoda elongata untersucht und dabei erstmals einen neuronalen Mechanismus entdeckt, durch den die Insekten den arteigenen Gesang aus allen anderen Lauten herausfiltern. Die Arbeit wurde kürzlich in der angesehenen Fachzeitschrift „The Journal of Neuroscience“ publiziert.

Mecopoda elongata hat’s besonders schwer. Denn der Gesang der Männchen dieser tropischen Laubheuschrecke wird von einer anderen Art gestört, die mit ohrenbetäubenden 100 Dezibel – vergleichbar mit einem Presslufthammer – zirpt.


Die tropische Laubheuschrecke Mecopoda elongata

Wolfgang Gessl, Zoologie/Uni Graz

Hinzu kommt, dass beide den gleichen breitbandigen Frequenzbereich von 2 bis 70 Kilohertz (kHz) nutzen. Außerdem sind die Laute von Mecopoda elongata leiser und kürzer als jene der Konkurrenz. Trotzdem gelingt die innerartliche Kommunikation. Ein Rätsel, das Forscher vom Institut für Zoologie der Uni Graz nun lösen konnten.

In Verhaltensversuchen können Artgenossen sich trotz des Hintergrundlärms verständigen. „Wir haben entdeckt, dass der Gesang von Mecopoda elongata bei der Frequenz von genau 2 kHz lauter ist als jener der störenden Art“, berichtet Dr. Konstantinos Kostarakos, Erstautor der Publikation. Wird jedoch die Lautstärke bei 2 kHz reduziert, funktioniert die Kommunikation nicht mehr. Gleichzeitig konnten wir feststellen, dass die Heuschrecke Sinneszellen im Gehörorgan hat, die auf 2 kHz abgestimmt sind.“

Das heißt, die ein bis drei Sinneszellen, die auf diese Frequenz ansprechen, sind von besonderer Bedeutung. Von ihnen gelangt die Information dann über Nervenzellen ins Gehirn zur weiteren Verarbeitung. Diese Nervenzellen sind ebenfalls auf 2 kHz spezialisiert.

„Die Sinnes- und Nervenzellen von Mecopoda elongata und den anderen Heuschrecken sind nicht grundsätzlich verschieden, aber sie machen sich den kleinen Unterschied bei 2 kHz für das Hören unter extremen Lärmbedingungen zunutze“, fasst O.Univ.-Prof. Dr. Heiner Römer, Leiter der Arbeitsgruppe Verhalten & Neurobiologie, eine zentrale Erkenntnis der Forschungen zusammen.

Die untersuchte Heuschrecke hat nur 40 Sinneszellen in ihrem Gehörorgan, das sich in den Vorderbeinen befindet. Im Vergleich dazu: Im Ohr des Menschen sind es etwa 13.000. Doch Hören und die nervöse Verarbeitung funktioniert bei allen Lebewesen im Prinzip gleich.

Somit könnte der von den Grazer Zoologen entdeckte Mechanismus unter anderem auch in der menschlichen Kommunikation eine wesentliche Rolle bei der Lösung des Cocktail-Party-Problems spielen.

Publikation:
Neural Mechanisms for Acoustic Signal Detection under Strong Masking in an Insect
Konstantinos Kostarakos and Heiner Römer
The Journal of Neuroscience, 22 July 2015, 35(29):10562-10571; doi:10.1523/JNEUROSCI.0913-15.2015

Kontakt:
O.Univ.-Prof. Dr. Heiner Römer
Institut für Zoologie der Karl-Franzens-Universität Graz
Tel.: +43 (0)316/380-5596
E-Mail: heinrich.roemer@uni-graz.at

Weitere Informationen:

http://zoologie.uni-graz.at/de/forschen/neurobiologie-und-verhalten Arbeitsgruppe Verhalten & Neurobiologie, Uni Graz
http://www.jneurosci.org/content/35/29/10562.short Publikation Neural Mechanisms for Acoustic Signal Detection under Strong Masking in an Insect

Gudrun Pichler | Karl-Franzens-Universität Graz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Das Geheimnis der Sojabohne: Mainzer Forscher untersuchen Ölkörperchen in Sojabohnen
20.06.2018 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

nachricht Schlüsselmolekül des Alterns entdeckt
20.06.2018 | Deutsches Krebsforschungszentrum

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: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Breitbandservices von DNS:NET erweitert

20.06.2018 | Unternehmensmeldung

Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

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