Neuronale Mechanismen der Echoortung bei Vögeln

Verschiedene Tiergruppen und auch sehbehinderte Menschen nutzen ein biologisches Sonarsystem, die Echoortung, um sich in ihrer Umgebung zurechtzufinden. Dabei produziert das jeweilige Individuum Geräusche und analysiert die Echos, die von Gegenständen in näherer Umgebung zurückgeworfen werden. So entsteht im Gehirn ein dreidimensionales Abbild von Form und Textur dieser Gegenstände.

Außerhalb der Säugetiere wird Echoortung nur noch von zwei Vogelgruppen eingesetzt: den südamerikanischen Fettschwalmen (Steatornis caripensis, Caprimulgiformes), und einigen Arten Indoaustralischer Schwalben (Aerodramus und Collocalia, Apodidae). Während das Echoortungsverhalten und die zugrundeliegenden neuronalen Mechanismen in Fledermäusen und Walen sehr gut untersucht sind, ist unser Wissen über echoortende Vögel lückenhaft. Im Unterschied zu den Ultraschalllauten der Fledermäuse und Wale, sind die Echoortungslaute der Vögel für Menschen hörbar. Die spektral-zeitliche Struktur dieser Signale ähnelt denen, die blinde Menschen zur Echoortung nutzen.

Seit kurzem ist die humane Echoortung in den Fokus der Forschung gerückt und wird oft mit Ergebnissen der Fledermaus- und Walforschung verglichen. Die physikalischen Prinzipien der Humanechoortung stimmen wahrscheinlich mit denen der Fledermäuse und Wale überein. Jedoch sind diese Tiere mit ihrem Verhalten, ihrer Anatomie und ihrem Gehirn speziell für die Echoortung gerüstet. Diese Eigenschaften besitzen wir Menschen nicht. Fettschwalme haben ein weniger gut entwickeltes Echoortungssystem als Fledermäuse und nutzen Echoortungssignale, die denen von Menschen ähneln. Die Erforschung des Echoortungsverhaltens dieser Vögel kann uns daher helfen, auch die Mechanismen der Humanechoortung besser zu verstehen.

Dieses Projekt wird in Zusammenarbeit mit Prof. Paolo Piedrahita (Escuela Superior Politécnica del Litoral, Ecuador) durchgeführt.