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 Wie Darmbakterien das Herzinfarktrisiko beeinflussen
10.12.2018 | Berliner Institut für Gesundheitsforschung / Berlin Institute of Health (BIH)

nachricht Neues über ein Pflanzenhormon
07.12.2018 | 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: Neue Methode verpasst Mikroskop einen Auflösungsschub

Verspiegelte Objektträger ermöglichen jetzt deutlich schärfere Bilder / 20fach bessere Auflösung als ein gewöhnliches Lichtmikroskop - Zwei Forschungsteams der Universität Würzburg haben dem Hochleistungs-Lichtmikroskop einen Auflösungsschub verpasst. Dazu bedampften sie den Glasträger, auf dem das beobachtete Objekt liegt, mit maßgeschneiderten biokompatiblen Nanoschichten, die einen „Spiegeleffekt“ bewirken. Mit dieser einfachen Methode konnten sie die Bildauflösung signifikant erhöhen und einzelne Molekülkomplexe auflösen, die sich mit einem normalen Lichtmikroskop nicht abbilden lassen. Die Studie wurde in der NATURE Zeitschrift „Light: Science and Applications“ veröffentlicht.

Die Schärfe von Lichtmikroskopen ist aus physikalischen Gründen begrenzt: Strukturen, die näher beieinander liegen als 0,2 tausendstel Millimeter, verschwimmen...

Im Focus: Supercomputer ohne Abwärme

Konstanzer Physiker eröffnen die Möglichkeit, Supraleiter zur Informationsübertragung einzusetzen

Konventionell betrachtet sind Magnetismus und der widerstandsfreie Fluss elektrischen Stroms („Supraleitung“) konkurrierende Phänomene, die nicht zusammen in...

Im Focus: Drei Nervenzellen reichen, um eine Fliege zu steuern

Uns wirft so schnell nichts um. Eine Fruchtfliege kann dagegen schon ein kleiner Windstoß vom Kurs abbringen. Drei große Nervenzellen in jeder Hälfte des Fliegenhirns reichen jedoch aus, um die Fliege mit Hilfe visueller Signale wieder auf Kurs zu bringen.

Bewegen wir uns vorwärts, zieht die Umwelt in die entgegengesetzte Richtung an unseren Augen vorbei. Drehen wir uns, verschiebt sich das Bild der Umwelt im...

Im Focus: Researchers develop method to transfer entire 2D circuits to any smooth surface

What if a sensor sensing a thing could be part of the thing itself? Rice University engineers believe they have a two-dimensional solution to do just that.

Rice engineers led by materials scientists Pulickel Ajayan and Jun Lou have developed a method to make atom-flat sensors that seamlessly integrate with devices...

Im Focus: Drei Komponenten auf einem Chip

Wissenschaftlern der Universität Stuttgart und des Karlsruher Institutes für Technologie (KIT gelingt wichtige Weiterentwicklung auf dem Weg zum Quantencomputer

Quantencomputer sollen bestimmte Rechenprobleme einmal sehr viel schneller lösen können als ein klassischer Computer. Einer der vielversprechendsten Ansätze...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Eine Norm für die Reinheitsbestimmung aller Medizinprodukte

10.12.2018 | Veranstaltungen

Fachforum über intelligente Datenanalyse

10.12.2018 | Veranstaltungen

Plastics Economy Investor Forum: Treffpunkt für Innovationen

10.12.2018 | Veranstaltungen

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

Klein und vielseitig: Schlüsselorganismen im marinen Stickstoffkreislauf nutzen Cyanat und Harnstoff

10.12.2018 | Studien Analysen

Ungesundes Sitzen vermeiden: Stuhl erkennt Sitzposition und motiviert zur Änderung der Körperhaltung

10.12.2018 | Energie und Elektrotechnik

Eine Norm für die Reinheitsbestimmung aller Medizinprodukte

10.12.2018 | Veranstaltungsnachrichten

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